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ES2897019T3 - A power converter comprising a heat dissipation system - Google Patents

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transfer device
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conduit
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Spanish (es)
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Alistair Martin Waddell
Mark Aaron Chan Chan
Aaron Chan Owen Jannis Mark
Michael Fernahl
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General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
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Abstract

Un convertidor de potencia (104) que comprende: una carcasa sellada (109); un primer componente (108), un segundo componente (118) y un tercer componente (128) dispuestos dentro de la carcasa sellada (109); y un sistema de disipación de calor (110) que comprende: un condensador (114); un primer bucle de enfriamiento (111) acoplado al condensador (114), en donde el primer bucle de enfriamiento (111) comprende un primer dispositivo de transferencia de calor bifásico (122) dispuesto dentro de la carcasa sellada (109), en donde el primer dispositivo de transferencia de calor bifásico (122) se acopla al primer componente (108) y se adapta para disipar el calor del primer componente (108); y un segundo bucle de enfriamiento (121) acoplado al condensador (114), en donde el segundo bucle de enfriamiento (121) comprende: un segundo dispositivo de transferencia de calor bifásico (132) dispuesto dentro de la carcasa sellada (109), en donde el segundo dispositivo de transferencia de calor bifásico (132) se acopla al segundo componente (118) y se adapta para disipar el calor del segundo componente (118) y un primer dispositivo de transferencia de calor monofásico (136) dispuesto dentro de la carcasa sellada (109) y acoplado y dispuesto aguas arriba con relación al segundo dispositivo de transferencia de calor bifásico (132), en donde el primer dispositivo de transferencia de calor monofásico (136) se acopla al tercer componente (128) y se adapta para disipar calor del tercer componente (128); en donde el condensador (114) se dispone fuera de la carcasa sellada (109) y se dispone encima de los dispositivos de transferencia de calor bifásicos primero y segundo (122, 132); en donde el tercer componente (128) es un componente auxiliar y los componentes primero y segundo (108, 118) son componentes electrónicos de potencia que generan sustancialmente más calor que el tercer componente (128).A power converter (104) comprising: a sealed housing (109); a first component (108), a second component (118), and a third component (128) disposed within the sealed casing (109); and a heat dissipation system (110) comprising: a condenser (114); a first cooling loop (111) coupled to the condenser (114), wherein the first cooling loop (111) comprises a first two-phase heat transfer device (122) disposed within the sealed casing (109), wherein the first biphasic heat transfer device (122) is coupled to the first component (108) and adapted to dissipate heat from the first component (108); and a second cooling loop (121) coupled to the condenser (114), wherein the second cooling loop (121) comprises: a second biphasic heat transfer device (132) disposed within the sealed casing (109), in wherein the second two-phase heat transfer device (132) is coupled to the second component (118) and is adapted to dissipate heat from the second component (118) and a first single-phase heat transfer device (136) disposed within the housing sealed (109) and coupled and disposed upstream relative to the second two-phase heat transfer device (132), wherein the first single-phase heat transfer device (136) couples to the third component (128) and is adapted to dissipate third component heat (128); wherein the condenser (114) is disposed outside the sealed casing (109) and is disposed above the first and second biphasic heat transfer devices (122, 132); wherein the third component (128) is an auxiliary component and the first and second components (108, 118) are power electronic components that generate substantially more heat than the third component (128).

Description

DESCRIPCIÓNDESCRIPTION

Un convertidor de potencia que comprende un sistema de disipación de calorA power converter comprising a heat dissipation system

AntecedentesBackground

Realizaciones de la presente invención se refieren en general a un sistema convertidor de potencia que comprende un sistema de disipación de calor.Embodiments of the present invention generally relate to a power converter system comprising a heat dissipation system.

Muchos dispositivos semiconductores conocidos (p. ej., rectificadores e inversores) se utilizan para la conversión de energía eléctrica. Los rectificadores se utilizan para convertir corriente alterna (CA) en corriente continua (CC) y los inversores se utilizan para convertir corriente CC en corriente CA. Normalmente, los rectificadores y los inversores se integran en conjuntos de conversión de potencia total (es decir, convertidores de potencia) utilizados en instalaciones de generación de energía eléctrica renovable, como parques de generación de energía solar y parques de turbinas eólicas. Los dispositivos semiconductores normalmente generan una gran cantidad de calor durante el funcionamiento de los convertidores de potencia. Al menos algunos convertidores de potencia conocidos utilizan un sistema de enfriamiento líquida que se puede acoplar a componentes principales tales como componentes electrónicos de potencia de los dispositivos semiconductores para refrigerar los componentes principales. Tal sistema de enfriamiento líquida no puede emplearse para enfriar ciertos componentes auxiliares tales como inductores y laminados de barras colectoras de los dispositivos semiconductores y para enfriar aire dentro del convertidor de potencia, debido al alto coste incurrido y la complejidad de implementación. Además, el sistema de enfriamiento líquida incluye una bomba activa para bombear un líquido de trabajo en el sistema de enfriamiento líquida para enfriar los dispositivos semiconductores. En tal sistema, mantener un caudal del líquido de trabajo en dos o más ramas del sistema de enfriamiento líquida puede ser problemático debido a la alta resistencia al flujo del líquido de trabajo en algunas ramas en comparación con la baja resistencia al flujo del líquido de trabajo en otras ramas.Many known semiconductor devices (eg, rectifiers and inverters) are used for the conversion of electrical energy. Rectifiers are used to convert alternating current (AC) to direct current (DC) and inverters are used to convert DC current to AC current. Typically, rectifiers and inverters are integrated into full power conversion assemblies (ie power converters) used in renewable electrical power generation facilities such as solar power generation farms and wind turbine farms. Semiconductor devices typically generate a large amount of heat during the operation of power converters. At least some known power converters use a liquid cooling system that can be coupled to major components such as power electronic components of semiconductor devices to cool the major components. Such a liquid cooling system cannot be used to cool certain auxiliary components such as inductors and busbar laminates of semiconductor devices and to cool air inside the power converter, due to the high cost incurred and complexity of implementation. Furthermore, the liquid cooling system includes an active pump for pumping a working liquid into the liquid cooling system to cool the semiconductor devices. In such a system, maintaining a working liquid flow rate in two or more branches of the liquid cooling system can be problematic due to the high resistance to flow of the working liquid in some branches compared to the low resistance to flow of the working liquid. in other branches.

Un convertidor de potencia que comprende un sistema de disipación de calor se conoce por el documento US2013/0312937 A1.A power converter comprising a heat dissipation system is known from document US2013/0312937 A1.

Así, existe la necesidad de un sistema de disipación de calor mejorado y una gestión térmica mejorada de un convertidor de potencia que utilice tal sistema de disipación de calor.Thus, there is a need for an improved heat dissipation system and improved thermal management of a power converter using such a heat dissipation system.

Breve descripciónShort description

Se describe un convertidor de potencia según la reivindicación 1.A power converter according to claim 1 is described.

El convertidor de potencia incluye una carcasa sellada, un primer componente, un segundo componente y un tercer componente dispuestos dentro de la carcasa sellada y un sistema de disipación de calor.The power converter includes a sealed case, a first component, a second component, and a third component disposed within the sealed case, and a heat dissipation system.

El sistema de disipación de calor incluye un condensador, un primer bucle de enfriamiento y un segundo bucle de enfriamiento. El condensador se dispone fuera de la carcasa sellada. El primer bucle de enfriamiento se acopla al condensador e incluye un primer dispositivo de transferencia de calor bifásico dispuesto dentro de la carcasa sellada y acoplado al primer componente, y adaptado para disipar el calor del primer componente. El segundo bucle de enfriamiento se acopla al condensador e incluye un segundo dispositivo de transferencia de calor bifásico dispuesto dentro de la carcasa sellada y acoplado al segundo componente y adaptado para disipar el calor del segundo componente. El segundo bucle de enfriamiento comprende un primer dispositivo de transferencia de calor monofásico dispuesto dentro de la carcasa sellada y acoplado y dispuesto aguas arriba con relación al segundo dispositivo de transferencia de calor bifásico, en donde el primer dispositivo de transferencia de calor monofásico se acopla al tercer componente y se adapta para disipar el calor del tercer componente. El condensador se dispone encima de los dispositivos primero y segundo de transferencia de calor bifásicos. El tercer componente es un componente auxiliar y los componentes primero y segundo son componentes electrónicos de potencia que generan sustancialmente más calor que el tercer componente.The heat dissipation system includes a condenser, a first cooling loop, and a second cooling loop. The condenser is arranged outside the sealed casing. The first cooling loop is coupled to the condenser and includes a first two-phase heat transfer device disposed within the sealed casing and coupled to the first component, and adapted to dissipate heat from the first component. The second cooling loop is coupled to the condenser and includes a second biphasic heat transfer device disposed within the sealed casing and coupled to the second component and adapted to dissipate heat from the second component. The second cooling loop comprises a first single-phase heat transfer device disposed within the sealed casing and coupled and disposed upstream relative to the second two-phase heat transfer device, wherein the first single-phase heat transfer device is coupled to the third component and is adapted to dissipate heat from the third component. The condenser is disposed above the first and second two-phase heat transfer devices. The third component is an auxiliary component and the first and second components are power electronic components that generate substantially more heat than the third component.

Se describe un método para la gestión térmica de un convertidor de potencia, pero no forma parte de la invención. El método implica dirigir una primera parte de un fluido monofásico desde un condensador a un primer dispositivo de transferencia de calor bifásico de un primer bucle de enfriamiento. El fluido monofásico comprende un medio líquido. El método implica además dirigir una segunda parte del fluido monofásico desde el condensador a un segundo dispositivo de transferencia de calor bifásico de un segundo bucle de enfriamiento. Además, el método implica disipar calor desde un primer componente a la primera parte del fluido monofásico a través del primer dispositivo de transferencia de calor bifásico y producir una primera parte de un fluido bifásico. El fluido bifásico incluye el medio líquido y un medio gaseoso. Además, el método implica disipar calor de un segundo componente a la segunda parte del fluido monofásico a través del segundo dispositivo de transferencia de calor bifásico y producir una segunda parte del fluido bifásico.A method for thermal management of a power converter is described, but does not form part of the invention. The method involves directing a first portion of a single-phase fluid from a condenser to a first two-phase heat transfer device of a first cooling loop. The monophasic fluid comprises a liquid medium. The method further involves directing a second part of the single-phase fluid from the condenser to a second two-phase heat transfer device of a second cooling loop. Furthermore, the method involves dissipating heat from a first component to the first part of the single-phase fluid through the first two-phase heat transfer device and producing a first part of a two-phase fluid. The biphasic fluid includes the liquid medium and a gaseous medium. Furthermore, the method involves dissipating heat from a second component to the second part of the single-phase fluid through the second two-phase heat transfer device and producing a second part of the two-phase fluid.

El método implica además bombear la primera parte del fluido bifásico desde el primer dispositivo de transferencia de calor bifásico al condensador y la segunda parte del fluido bifásico desde el segundo dispositivo de transferencia de calor bifásico al condensador. Los componentes primero y segundo y el dispositivos primero y segundo de transferencia de calor bifásicos se disponen dentro de una carcasa sellada. El condensador se dispone fuera de la carcasa sellada y encima de los dispositivos primero y segundo de transferencia de calor bifásicos.The method further involves pumping the first part of the two-phase fluid from the first two-phase heat transfer device to the condenser and the second part of the two-phase fluid from the second two-phase heat transfer device to the condenser. The first and second components and the first and second devices of Biphasic heat transfer units are arranged inside a sealed casing. The condenser is disposed outside the sealed casing and above the first and second two-phase heat transfer devices.

DibujosDrawings

Estas y otras características y aspectos de las realizaciones de la técnica descrita se comprenderán mejor cuando se lea la siguiente descripción detallada con referencia a los dibujos adjuntos en los que caracteres similares representan partes similares en todos los dibujos, en donde:These and other features and aspects of the described prior art embodiments will become better understood when the following detailed description is read with reference to the accompanying drawings in which like characters represent like parts throughout the drawings, wherein:

la Figura 1 es un diagrama de bloques esquemático de un sistema de generación de energía según un ejemplo, que no forma parte de la invención;Figure 1 is a schematic block diagram of a power generation system according to an example, which is not part of the invention;

la Figura 2 es un diagrama esquemático de un convertidor de potencia según una realización de la invención; Figure 2 is a schematic diagram of a power converter according to an embodiment of the invention;

la Figura 3 es una vista en perspectiva de un dispositivo de transferencia de calor bifásico según un ejemplo, que no forma parte de la invención;Figure 3 is a perspective view of a two-phase heat transfer device according to an example, which is not part of the invention;

la Figura 4 es un diagrama esquemático de un sistema de disipación de calor que incluye un conducto intermedio según un ejemplo, que no forma parte de la invención;Figure 4 is a schematic diagram of a heat dissipation system including an intermediate duct according to an example, not forming part of the invention;

la Figura 5 es un diagrama esquemático de un sistema de disipación de calor según un ejemplo, que no forma parte de la invención; yFigure 5 is a schematic diagram of a heat dissipation system according to an example, which is not part of the invention; and

la Figura 6 es un diagrama de flujo de un método de gestión térmica de un convertidor de potencia según un ejemplo, que no forma parte de la invención.Figure 6 is a flow diagram of a thermal management method of a power converter according to an example, which is not part of the invention.

Descripción detalladaDetailed description

Las realizaciones discutidas en esta memoria describen un sistema de disipación de calor tal como un termosifón que incluye una pluralidad de bucles de enfriamiento, donde cada bucle de enfriamiento incluye al menos un dispositivo de transferencia de calor bifásico. Según la invención, un sistema de disipación de calor de este tipo se utiliza para la gestión térmica de un convertidor de potencia. En algunos otros ejemplos, que no forman parte de la invención, el sistema de disipación de calor puede usarse para la gestión térmica de un motor sellado herméticamente o similar. En una realización, el sistema de disipación de calor incluye un condensador, un primer bucle de enfriamiento y un segundo bucle de enfriamiento. El primer bucle de enfriamiento se acopla al condensador e incluye un primer dispositivo de transferencia de calor bifásico. El segundo bucle de enfriamiento se acopla al condensador e incluye un segundo dispositivo de transferencia de calor bifásico. El condensador se dispone encima de los dispositivos primero y segundo de transferencia de calor bifásicos. Cabe señalar en esta memoria que el término "anterior", como se usa en esta memoria, significa que el condensador se ubica físicamente en una ubicación más alta con respecto a los dispositivos primero y segundo de transferencia de calor. En ciertas realizaciones, el primer bucle de enfriamiento incluye un primer conducto que se extiende desde un extremo de aguas abajo del condensador hasta un extremo de aguas arriba del primer dispositivo de transferencia de calor bifásico y un segundo conducto que se extiende desde un extremo de aguas abajo del primer dispositivo de transferencia de calor bifásico a un extremo de aguas arriba del condensador. De manera similar, el segundo bucle de enfriamiento incluye un tercer conducto que se extiende desde el extremo de aguas abajo del condensador hasta un extremo de aguas arriba del segundo dispositivo de transferencia de calor bifásico y un cuarto conducto que se extiende desde un extremo de aguas abajo del segundo dispositivo de transferencia de calor bifásico hasta el extremo de aguas arriba del condensador. En tal realización, los conductos primero y segundo, y los conductos tercero y cuarto se disponen paralelos entre sí. Además, dicho sistema de disipación de calor puede incluir además al menos uno de un primer conducto intermedio acoplado a los conductos primero y segundo y un segundo conducto intermedio acoplado a los conductos tercero y cuarto para controlar la diferencia de altura de un fluido bifásico en los conductos segundo y cuarto. Cabe señalar en esta memoria que el término "controlar la diferencia de altura" puede referirse a "controlar la altura equivalente de presión de un fluido". En algunas realizaciones, el segundo bucle de enfriamiento puede incluir además un dispositivo de transferencia de calor monofásico acoplado y dispuesto aguas arriba con relación al segundo dispositivo de transferencia de calor bifásico. The embodiments discussed herein describe a heat dissipation system such as a thermosiphon that includes a plurality of cooling loops, where each cooling loop includes at least one biphasic heat transfer device. According to the invention, such a heat dissipation system is used for thermal management of a power converter. In some other examples, which are not part of the invention, the heat sink system may be used for thermal management of a hermetically sealed motor or the like. In one embodiment, the heat dissipation system includes a condenser, a first cooling loop, and a second cooling loop. The first cooling loop is coupled to the condenser and includes a first two-phase heat transfer device. The second cooling loop is coupled to the condenser and includes a second two-phase heat transfer device. The condenser is disposed above the first and second two-phase heat transfer devices. It should be noted herein that the term "above" as used herein means that the condenser is physically located at a higher location relative to the first and second heat transfer devices. In certain embodiments, the first cooling loop includes a first conduit extending from a downstream end of the condenser to an upstream end of the first two-phase heat transfer device and a second conduit extending from an upstream end. downstream of the first two-phase heat transfer device to an upstream end of the condenser. Similarly, the second cooling loop includes a third conduit extending from the downstream end of the condenser to an upstream end of the second two-phase heat transfer device and a fourth conduit extending from an upstream end. below the second two-phase heat transfer device to the upstream end of the condenser. In such an embodiment, the first and second conduits, and the third and fourth conduits are arranged parallel to each other. Furthermore, said heat dissipation system may further include at least one of a first intermediate duct coupled to the first and second ducts and a second intermediate duct coupled to the third and fourth ducts to control the height difference of a biphasic fluid in the second and fourth ducts. It should be noted herein that the term "control height difference" can refer to "control the equivalent height of fluid pressure". In some embodiments, the second cooling loop may further include a single phase heat transfer device coupled to and disposed upstream of the second two phase heat transfer device.

En una realización, el sistema de disipación de calor se utiliza para la gestión térmica de un convertidor de potencia utilizado para convertir corriente continua (CC) en corriente alterna (CA) o viceversa. Específicamente, el convertidor de potencia incluye un primer componente, un segundo componente y un tercer componente, en donde los componentes primero y segundo son componentes electrónicos de potencia, para convertir la energía de CC en energía de CA. Los componentes generan calor durante el proceso de conversión de energía. El dispositivo de transferencia de calor bifásico en cada uno de los bucles de enfriamiento primero y segundo se acopla, respectivamente, al primer y segundo componente para extraer calor del primer y segundo componente. Según la invención, el dispositivo de transferencia de fluido monofásico se acopla al tercer componente, que es un componente auxiliar tal como un inductor y un laminado de barra colectora para extraer calor de dicho componente auxiliar. In one embodiment, the heat sink system is used for thermal management of a power converter used to convert direct current (DC) to alternating current (AC) or vice versa. Specifically, the power converter includes a first component, a second component, and a third component, wherein the first and second components are power electronic components, for converting DC power to AC power. Components generate heat during the energy conversion process. The biphasic heat transfer device in each of the first and second cooling loops is coupled, respectively, to the first and second components to extract heat from the first and second components. According to the invention, the single phase fluid transfer device is coupled to the third component, which is an auxiliary component such as an inductor and a bus laminate to extract heat from said auxiliary component.

En algunos otros ejemplos, que no forman parte de la invención, el dispositivo de transferencia de fluido monofásico se usa para enfriar un fluido dentro del convertidor de potencia. In some other examples, which are not part of the invention, the single-phase fluid transfer device is used to cool a fluid inside the power converter.

En algunas realizaciones, al menos uno de los dispositivos de transferencia de calor bifásicos primero y segundo incluye un evaporador. En algunas otras realizaciones, al menos uno de los dispositivos de transferencia de calor bifásicos primero y segundo es un evaporador. En una realización, el evaporador se usa para i) extraer calor de uno o más componentes y producir un fluido bifásico, y ii) bombear el fluido bifásico de forma pasiva al condensador. En tal realización, el evaporador incluye un alojamiento de suministro, un alojamiento de recepción y al menos un alojamiento de expansión que se extiende entre el alojamiento de suministro y el alojamiento de recepción. El al menos un alojamiento de expansión incluye una entrada de flujo definida en el alojamiento de suministro y una salida de flujo definida en el alojamiento de recepción. En una realización, la entrada de flujo tiene un primer tamaño y la salida de flujo tiene un segundo tamaño mayor que el primer tamaño. Cabe señalar en esta memoria que el término "tamaño" puede referirse a un diámetro o una anchura de la entrada o la salida del alojamiento de expansión. En una o más realizaciones, el condensador se usa para recibir el fluido bifásico de al menos uno de los dispositivos de transferencia de calor bifásicos primero y segundo y disipar el calor extraído a una atmósfera ambiente para producir un fluido monofásico. Cabe señalar en esta memoria que el término "fluido monofásico" puede referirse a un medio líquido. De manera similar, el término "fluido bifásico" puede referirse a una mezcla de medios líquidos y gaseosos.In some embodiments, at least one of the first and second two-phase heat transfer devices includes an evaporator. In some other embodiments, at least one of the first and second two-phase heat transfer devices is an evaporator. In one embodiment, the evaporator is used to i) extract heat from one or more components and produce a biphasic fluid, and ii) passively pump the biphasic fluid to the condenser. In such an embodiment, the evaporator includes a supply housing, a receiving housing, and at least one expansion housing extending between the supply housing and the receiving housing. The at least one expansion housing includes a flow inlet defined in the supply housing and a flow outlet defined in the receiving housing. In one embodiment, the stream input has a first size and the stream output has a second size greater than the first size. It should be noted herein that the term "size" can refer to a diameter or a width of the inlet or outlet of the expansion housing. In one or more embodiments, the condenser is used to receive the two-phase fluid from at least one of the first and second two-phase heat transfer devices and dissipate the extracted heat to an ambient atmosphere to produce a single-phase fluid. It should be noted herein that the term "single-phase fluid" can refer to a liquid medium. Similarly, the term "biphasic fluid" can refer to a mixture of liquid and gaseous media.

En una o más realizaciones, el sistema de disipación de calor que incluye al menos un dispositivo de transferencia de calor bifásico en cada uno de los bucles de enfriamiento primero y segundo, mantiene pasivamente un caudal del fluido monofásico y del fluido bifásico en cada uno de los bucles de enfriamiento primero y segundo sin incurrir en pérdidas de presión. Además, el sistema de disipación de calor incluye el dispositivo de transferencia de calor monofásico acoplado al por lo menos un bucle de enfriamiento y dispuesto aguas arriba con respecto al correspondiente dispositivo de transferencia de fluido bifásico. El sistema de disipación de calor extrae el calor de los componentes auxiliares para una gestión térmica completa de un convertidor de potencia.In one or more embodiments, the heat dissipation system including at least one biphasic heat transfer device in each of the first and second cooling loops passively maintains a flow rate of the monophasic fluid and biphasic fluid in each of the first and second cooling loops without incurring pressure losses. Furthermore, the heat dissipation system includes the single-phase heat transfer device coupled to the at least one cooling loop and arranged upstream of the corresponding two-phase fluid transfer device. The heat dissipation system extracts heat from auxiliary components for complete thermal management of a power converter.

En algunas otras realizaciones, el sistema de disipación de calor puede incluir además un tercer bucle de enfriamiento acoplado al condensador y que tiene un tercer dispositivo de transferencia de calor bifásico. En tal realización, el tercer bucle de enfriamiento incluye además un dispositivo de transferencia de calor monofásico acoplado y dispuesto aguas arriba con relación al tercer dispositivo de transferencia de calor bifásico.In some other embodiments, the heat dissipation system may further include a third cooling loop coupled to the condenser and having a third biphasic heat transfer device. In such an embodiment, the third cooling loop further includes a single phase heat transfer device coupled to and disposed upstream relative to the third two phase heat transfer device.

La Figura 1 ilustra un diagrama de bloques esquemático de un sistema de generación de energía 100 según un ejemplo, que no forma parte de la presente invención. El sistema de generación de energía 100 incluye una o más unidades de generación de energía, tales como una distribución solar 102 formada a partir de una pluralidad de paneles solares (no mostrados en la Figura 1). Alternativamente, el sistema de generación de energía 100 puede incluir cualquier número y tipo adecuado de unidades de generación de energía, como una pluralidad de turbinas eólicas, celdas de combustible, generadores geotérmicos, generadores de energía hidroeléctrica y/u otros dispositivos que generan energía a partir de fuentes renovables y/o fuentes de energía no renovable.Figure 1 illustrates a schematic block diagram of a power generation system 100 according to an example, which is not part of the present invention. The power generation system 100 includes one or more power generation units, such as a solar array 102 formed from a plurality of solar panels (not shown in Figure 1). Alternatively, power generation system 100 may include any suitable number and type of power generation units, such as a plurality of wind turbines, fuel cells, geothermal generators, hydroelectric power generators, and/or other devices that generate power at from renewable sources and/or non-renewable energy sources.

En una realización, la distribución solar 102 puede incluir cualquier número de paneles solares que permitan el funcionamiento del sistema de generación de energía 100 para generar una salida de energía deseada. En una realización, la pluralidad de paneles solares de la distribución solar 102 se pueden acoplar en una configuración en serie-paralelo para permitir la generación de la salida deseada de corriente y/o tensión desde el sistema de generación de energía 100. Los paneles solares pueden incluir uno o más de un panel fotovoltaico, un colector solar térmico, o cualquier otro dispositivo que convierta la energía solar en energía eléctrica. En una realización, los paneles solares de la distribución solar 102 son paneles fotovoltaicos que generan energía de corriente continua (CC) resultante de la energía solar recibida.In one embodiment, solar array 102 may include any number of solar panels that allow operation of power generation system 100 to generate a desired power output. In one embodiment, the plurality of solar panels of solar distribution 102 may be coupled in a series-parallel configuration to allow generation of the desired current and/or voltage output from power generation system 100. The solar panels they may include one or more than one photovoltaic panel, a solar thermal collector, or any other device that converts solar energy into electrical energy. In one embodiment, the solar panels of the solar distribution 102 are photovoltaic panels that generate direct current (DC) energy resulting from the solar energy received.

En una realización, la distribución solar 102 se acopla a un conjunto de conversión de energía, tal como un convertidor de energía 104, que convierte la energía de CC en energía de corriente alterna (CA). En ciertas realizaciones, el convertidor de potencia 104 incluye una carcasa sellada 109 y uno o más componentes 108, por ejemplo, un componente eléctrico y/o un componente electrónico dispuestos dentro de la carcasa sellada 109. Para facilitar la ilustración, se muestra que el convertidor de potencia 104 tiene un primer componente 108. Tal ilustración no debe interpretarse como una limitación de la técnica descrita. El primer componente 108 se usa para convertir la energía de CC en energía de CA. El primer componente 108 puede incluir uno o más dispositivos semiconductores, como un inversor CC-CA (no mostrado) que convierte la energía CC recibida del conjunto solar 102 en energía de CA para su transmisión a una red de distribución eléctrica 106. El convertidor de potencia 104 ajusta una amplitud de tensión y/o corriente de la energía de CA convertida a una amplitud adecuada para su uso por una red de distribución eléctrica 106. El convertidor de potencia 104 proporciona la energía de CA a una frecuencia y una fase que son sustancialmente iguales a la frecuencia y fase de la red de distribución eléctrica 106. En la realización ilustrada, el convertidor de potencia 104 proporciona energía de CA trifásica a la red de distribución eléctrica 106. Alternativamente, el convertidor de potencia 104 puede proporcionar energía de CA monofásica a la red de distribución eléctrica 106. Típicamente, el primer componente 108 genera calor durante el funcionamiento del convertidor de potencia 104.In one embodiment, solar distribution 102 is coupled to a power conversion assembly, such as a power converter 104, that converts DC power to alternating current (AC) power. In certain embodiments, power converter 104 includes a sealed housing 109 and one or more components 108, for example, an electrical component and/or an electronic component disposed within sealed housing 109. For ease of illustration, it is shown that the power converter 104 has a first component 108. Such illustration should not be construed as limiting the technique described. The first component 108 is used to convert DC power to AC power. First component 108 may include one or more semiconductor devices, such as a DC-AC inverter (not shown) that converts DC power received from solar array 102 into AC power for transmission to an electrical distribution grid 106. power converter 104 adjusts a voltage and/or current amplitude of the converted AC power to an amplitude suitable for use by an electrical distribution network 106. Power converter 104 provides the AC power at a frequency and phase that are substantially equal to the frequency and phase of the electrical distribution network 106. In the illustrated embodiment, the power converter 104 provides three-phase AC power to the electrical distribution network 106. Alternatively, the power converter 104 may provide three-phase AC power. single phase to the electrical distribution network 106. Typically, the first component 108 generates heat during the operation of the power converter 10 Four.

El convertidor de potencia 104 incluye además un sistema de disipación de calor 110 tal como un termosifón configurado para disipar el calor del primer componente 108. En una realización, el sistema de disipación de calor 110 incluye un primer bucle de enfriamiento 111 y un condensador 114. El condensador 114 se dispone fuera de la carcasa sellada 109. Además, el primer bucle de enfriamiento 111 incluye un primer dispositivo de transferencia de calor bifásico 112 dispuesto dentro de la carcasa sellada 109. Para facilitar la ilustración, se muestra que el sistema de disipación de calor 110 tiene solo un bucle de enfriamiento 111 y solo un dispositivo de transferencia de calor bifásico 112. Tal ilustración no debe interpretarse como una limitación de la realización de la presente invención. En algunas realizaciones, el condensador 114 se ubica físicamente encima de un primer dispositivo de transferencia de calor bifásico 112. En ciertas realizaciones, el condensador 114 puede ubicarse encima del primer dispositivo de transferencia de calor bifásico 112 para crear un efecto de bombeo libre. A medida que las burbujas (es decir, fluido bifásico 124) se generan desde los dispositivos de transferencia de calor (es decir, el primer dispositivo de transferencia de calor bifásico 112), las burbujas flotan desde el dispositivo de transferencia de calor 112 dispuesto en una ubicación inferior al condensador 114 ubicado en una ubicación más alta, donde las burbujas se condensan de nuevo a forma líquida (es decir, fluido monofásico 120) y se descargan hacia abajo en el primer dispositivo de transferencia de calor bifásico 112. En otras palabras, si el condensador 114 se ubica debajo del primer dispositivo de transferencia de calor bifásico 112, es posible que el sistema de disipación de calor 110 no funcione correctamente. En una realización, el primer bucle de enfriamiento 111 incluye un conducto de entrada 113 que se extiende desde el primer dispositivo de transferencia de calor bifásico 112 hasta el condensador 114 a través de la carcasa sellada 109 y un conducto de salida 115 que se extiende desde el condensador 114 hasta el primer dispositivo de transferencia de calor bifásico 112 a través de la carcasa sellada 109. En una o más realizaciones, el primer dispositivo de transferencia de calor bifásico 112 es un evaporador que se acopla térmicamente al primer componente 108. En tal realización, el conducto de entrada 113 se extiende desde un extremo de aguas abajo del primer dispositivo de transferencia de calor bifásico 112 hasta un extremo de aguas arriba del condensador 114. Además, el conducto de salida 115 se extiende desde un extremo de aguas abajo del condensador 114 hasta un extremo de aguas arriba del primer dispositivo de transferencia de calor bifásico 112. El primer dispositivo de transferencia de calor bifásico 112 se acopla en comunicación de flujo con el condensador 114 para disipar el calor generado por el primer componente 108 a un entorno ambiental 116, por ejemplo.Power converter 104 further includes a heat dissipation system 110 such as a thermosyphon configured to dissipate heat from first component 108. In one embodiment, heat dissipation system 110 includes a first cooling loop 111 and a condenser 114. Condenser 114 is disposed outside of sealed casing 109. In addition, first cooling loop 111 includes a first two-phase heat transfer device 112 disposed within sealed casing 109. For ease of illustration, it is shown that the cooling system heat dissipation 110 has only one cooling loop 111 and only one biphasic heat transfer device 112. Such illustration should not be construed as limiting the performance of the present invention. In some embodiments, condenser 114 is physically located above a first two-phase heat transfer device 112. In certain embodiments, condenser 114 may be located above first two-phase heat transfer device 112 to create a free-pumping effect. As the bubbles (i.e. biphasic fluid 124) are generated from the heat transfer devices (i.e. the first biphasic heat transfer device 112), the bubbles float from the heat transfer device 112 arranged in a location lower than the condenser 114 located at a higher location, where the bubbles condense back to liquid form (i.e. single-phase fluid 120) and discharge downwards into the first two-phase heat transfer device 112. In other words However, if the condenser 114 is located below the first two-phase heat transfer device 112, the heat dissipation system 110 may not work properly. In one embodiment, the first cooling loop 111 includes an inlet conduit 113 extending from the first two-phase heat transfer device 112 to the condenser 114 through the sealed casing 109 and an outlet conduit 115 extending from condenser 114 to first two-phase heat transfer device 112 through sealed casing 109. In one or more embodiments, first two-phase heat transfer device 112 is an evaporator that is thermally coupled to first component 108. In such a In this embodiment, the inlet conduit 113 extends from a downstream end of the first two-phase heat transfer device 112 to an upstream end of the condenser 114. In addition, the outlet conduit 115 extends from a downstream end of the condenser 114 to an upstream end of the first two-phase heat transfer device 112. The first two-phase heat transfer device Biphasic heat source 112 is coupled in flow communication with capacitor 114 to dissipate heat generated by first component 108 to an ambient environment 116, for example.

En algunas realizaciones, el primer dispositivo de transferencia de calor bifásico 112, el conducto de entrada 113 y el conducto de salida 115 se unen herméticamente al condensador 114. Además, el primer dispositivo de transferencia de calor bifásico 112 se sella herméticamente en la carcasa sellada 109 y se prellena con un fluido que se encuentra en estado de líquido saturado. En tal realización, el fluido puede incluir, pero sin limitarse a esto, gas inerte, nitrógeno, argón y similares. Además, en tal realización, un fluido monofásico 120 y un fluido bifásico 124 pueden ser refrigerantes con un punto de ebullición menor de 0 grados centígrados a presiones atmosféricas. Por ejemplo, los refrigerantes pueden incluir r134a, r1234yf y similares. En algunas otras realizaciones, el primer dispositivo de transferencia de calor bifásico 112, el conducto de entrada 113 y el conducto de salida 115 pueden no estar unidos herméticamente al condensador 114. Además, el primer dispositivo de transferencia de calor bifásico 112 puede no estar herméticamente sellada en la carcasa sellada 109. En una realización de este tipo, la carcasa sellada 109 puede prellenarse con un fluido que tiene un punto de ebullición por debajo de una temperatura umbral predefinida del primer componente 108 a presión atmosférica. En una realización, el fluido puede incluir, entre otros, aire y similares. Además, en una realización de este tipo, el fluido monofásico 120 y el fluido bifásico 124 pueden ser refrigerantes con un punto de ebullición en el intervalo de aproximadamente cero grados centígrados a aproximadamente 70 grados centígrados a presión atmosférica. Por ejemplo, el refrigerante puede incluir Novec649, HFE7000, SES30 y similares.In some embodiments, the first two-phase heat transfer device 112, the inlet conduit 113, and the outlet conduit 115 are hermetically attached to the condenser 114. In addition, the first two-phase heat transfer device 112 is hermetically sealed in the sealed housing. 109 and is prefilled with a fluid that is in a saturated liquid state. In such an embodiment, the fluid may include, but is not limited to, inert gas, nitrogen, argon, and the like. Also, in such an embodiment, a single-phase fluid 120 and a two-phase fluid 124 may be refrigerants with a boiling point of less than 0 degrees Celsius at atmospheric pressures. For example, refrigerants can include r134a, r1234yf, and the like. In some other embodiments, the first two-phase heat transfer device 112, the inlet conduit 113, and the outlet conduit 115 may not be hermetically attached to the condenser 114. In addition, the first two-phase heat transfer device 112 may not be hermetically sealed. sealed in the sealed housing 109. In such an embodiment, the sealed housing 109 may be prefilled with a fluid having a boiling point below a predefined threshold temperature of the first component 108 at atmospheric pressure. In one embodiment, the fluid may include, but is not limited to, air and the like. Furthermore, in such an embodiment, the single-phase fluid 120 and the two-phase fluid 124 may be refrigerants with a boiling point in the range of about zero degrees Centigrade to about 70 degrees Centigrade at atmospheric pressure. For example, the refrigerant may include Novec649, HFE7000, SES30, and the like.

Durante el funcionamiento, el sistema de disipación de calor 110 se usa para dirigir un fluido monofásico 120 desde el condensador 114 al primer dispositivo de transferencia de calor bifásico 112 a través del conducto de salida 115. El primer dispositivo de transferencia de calor bifásico 112 se usa para extraer el calor del primer componente 108 al fluido monofásico 120 y producir un fluido bifásico 124. El primer dispositivo de transferencia de calor bifásico 112 se usa además para bombear el fluido bifásico 124 al condensador 114 a través del conducto de entrada 113. El condensador 114 se usa para disipar el calor generado a la atmósfera y producir el fluido monofásico 120. El sistema de disipación de calor 110 se describe con más detalle a continuación. La Figura 2 ilustra un diagrama esquemático del convertidor de potencia 104 según una realización de la invención. En una realización, el convertidor de potencia 104 incluye una pluralidad de componentes: un primer componente 108, un segundo componente 118, un tercer componente 128, posiblemente un cuarto componente 138, la carcasa sellada 109 y el sistema de disipación de calor 110. Los componentes primero, segundo, tercero y cuarto 108, 118, 128, 138 y una parte del sistema de disipación de calor 110 se disponen dentro de la carcasa sellada 109. En una realización de ejemplo, la carcasa sellada 109 es un recinto sellado herméticamente lleno de un fluido, por ejemplo, gas inerte, nitrógeno, argón y similares.During operation, heat dissipation system 110 is used to direct a single-phase fluid 120 from condenser 114 to first two-phase heat transfer device 112 through outlet conduit 115. First two-phase heat transfer device 112 is used to extract heat from the first component 108 to the single-phase fluid 120 and produce a two-phase fluid 124. The first two-phase heat transfer device 112 is further used to pump the two-phase fluid 124 to the condenser 114 through the inlet conduit 113. condenser 114 is used to dissipate the generated heat to the atmosphere and produce the single-phase fluid 120. The heat dissipation system 110 is described in more detail below. Figure 2 illustrates a schematic diagram of power converter 104 according to one embodiment of the invention. In one embodiment, the power converter 104 includes a plurality of components: a first component 108, a second component 118, a third component 128, possibly a fourth component 138, the sealed case 109, and the heat dissipation system 110. first, second, third, and fourth components 108, 118, 128, 138 and a portion of the heat dissipation system 110 are disposed within the sealed housing 109. In an exemplary embodiment, the sealed housing 109 is a hermetically sealed enclosure filled of a fluid, for example, inert gas, nitrogen, argon and the like.

Los componentes primero, segundo y posiblemente cuarto 108, 118, 138 son componentes electrónicos de potencia, tales como inversores, convertidores y similares, y el tercer componente 128 es un componente auxiliar, tal como un inductor, un laminado de barra colectora y similares. Los componentes electrónicos de potencia generan un calor (o temperatura) sustancialmente más alto en comparación con el componente auxiliar.The first, second, and possibly fourth components 108, 118, 138 are power electronic components, such as inverters, converters, and the like, and the third component 128 is an auxiliary component, such as an inductor, bus laminate, and the like. Power electronic components generate substantially higher heat (or temperature) compared to the auxiliary component.

En una realización, el sistema de disipación de calor 110 es un sistema de termosifón. En la realización ilustrada, el sistema de disipación de calor 110 incluye un primer bucle de enfriamiento 111, un segundo bucle de enfriamiento 121, un tercer bucle de enfriamiento 131 y un condensador 114. El condensador 114 se dispone fuera de la carcasa sellada 109. El primer bucle de enfriamiento 111 incluye un primer dispositivo de transferencia de calor bifásico 122. En una realización, el primer dispositivo de transferencia de calor bifásico 122 es un evaporador dispuesto dentro de la carcasa sellada 109. Además, el primer dispositivo de transferencia de calor bifásico 122 se configura para funcionar como primera bomba pasiva. Cabe señalar en esta memoria que el término "primera bomba pasiva" se refiere al primer dispositivo de transferencia de calor bifásico 122, que se configura para bombear indirectamente un fluido bifásico al condensador 114. El primer bucle de enfriamiento 111 incluye un primer conducto 111a que se extiende desde un extremo de aguas abajo 150 del condensador 114 hasta un extremo de aguas arriba 152 del primer dispositivo de transferencia de calor bifásico 122 a través de la carcasa sellada 109. De manera similar, el primer bucle de enfriamiento 111 incluye además un segundo conducto 111b que se extiende desde un extremo de aguas abajo 154 del primer dispositivo de transferencia de calor bifásico 122 a un extremo de aguas arriba 156 del condensador 114 a través de la carcasa sellada 109.In one embodiment, heat sink system 110 is a thermosyphon system. In the illustrated embodiment, heat dissipation system 110 includes a first cooling loop 111, a second cooling loop 121, a third cooling loop 131, and a condenser 114. Condenser 114 is disposed outside of sealed housing 109. The first cooling loop 111 includes a first two-phase heat transfer device 122. In one embodiment, the first two-phase heat transfer device 122 is an evaporator disposed within the sealed casing 109. In addition, the first heat transfer device biphasic 122 is configured to work as the first passive pump. It should be noted herein that the term "first passive pump" refers to the first two-phase heat transfer device 122, which is configured to indirectly pump a two-phase fluid to the condenser 114. The first cooling loop 111 includes a first conduit 111a that extends from a downstream end 150 of condenser 114 to an upstream end 152 of the first cooling device. biphasic heat transfer 122 through the sealed casing 109. Similarly, the first cooling loop 111 further includes a second conduit 111b extending from a downstream end 154 of the first biphasic heat transfer device 122 to a upstream end 156 of condenser 114 through sealed casing 109.

El segundo bucle de enfriamiento 121 incluye un segundo dispositivo de transferencia de calor bifásico 132 y un dispositivo de transferencia de calor monofásico 136. El segundo dispositivo de transferencia de calor bifásico 132 y el dispositivo de transferencia de calor monofásico 136 se disponen dentro de la carcasa sellada 109. El dispositivo de transferencia de calor monofásico 136 se dispone aguas arriba con relación al segundo dispositivo de transferencia de calor bifásico 132. En una realización, el dispositivo de transferencia de calor monofásico 136 es una placa fría acoplada al tercer componente 128. El segundo dispositivo de transferencia de calor bifásico 132 es un intercambiador de calor bifásico o un evaporador. El segundo dispositivo de transferencia de calor bifásico 132 se acopla al segundo componente 118. El segundo dispositivo de transferencia de calor bifásico 132 incluye una primera cámara impelente 132a, una segunda cámara impelente 132b y una pluralidad de tubos de intercambio de calor 132c que se extienden entre la primera cámara impelente 132a y la segunda cámara impelente 132b. En una realización, las cámaras impelentes primera y segunda 132a, 132b se disponen paralelas entre sí. Además, la segunda cámara impelente 132b se configura para funcionar como segunda bomba pasiva. Cabe señalar en esta memoria que el término "segunda bomba pasiva" se refiere a la segunda cámara impelente 132b, que se configura para bombear indirectamente el fluido bifásico al condensador 114. En la realización ilustrada, el segundo dispositivo de transferencia de calor bifásico 132 incluye además un ventilador 132d dispuesto sobre la pluralidad de tubos de intercambio de calor 132c y configurado para soplar un fluido 148 a lo largo de la pluralidad de tubos de intercambio de calor 132c.The second cooling loop 121 includes a second two-phase heat transfer device 132 and a single-phase heat transfer device 136. The second two-phase heat transfer device 132 and a single-phase heat transfer device 136 are arranged inside the casing. 109. The single-phase heat transfer device 136 is disposed upstream relative to the second two-phase heat transfer device 132. In one embodiment, the single-phase heat transfer device 136 is a cold plate coupled to the third component 128. The The second two-phase heat transfer device 132 is a two-phase heat exchanger or an evaporator. The second two-phase heat transfer device 132 is coupled to the second component 118. The second two-phase heat transfer device 132 includes a first plenum chamber 132a, a second plenum chamber 132b, and a plurality of heat exchange tubes 132c extending between the first plenum chamber 132a and the second plenum chamber 132b. In one embodiment, the first and second plenum chambers 132a, 132b are arranged parallel to each other. Also, the second plenum 132b is configured to function as a second passive pump. It should be noted herein that the term "second passive pump" refers to the second plenum 132b, which is configured to indirectly pump biphasic fluid to condenser 114. In the illustrated embodiment, second biphasic heat transfer device 132 includes furthermore a fan 132d disposed over the plurality of heat exchange tubes 132c and configured to blow a fluid 148 along the plurality of heat exchange tubes 132c.

El segundo bucle de enfriamiento 121 incluye además un tercer conducto 121 a que se extiende desde el extremo de aguas abajo 150 del condensador 114 hasta un extremo de aguas arriba 158 del segundo dispositivo de transferencia de calor bifásico 132 a través de la carcasa sellada 109. El segundo bucle de enfriamiento 121 incluye además un cuarto conducto 121b que se extiende desde un extremo de aguas abajo 160 del segundo dispositivo de transferencia de calor bifásico 132 hasta el extremo de aguas arriba 156 del condensador 114 a través de la carcasa sellada 109. Second cooling loop 121 further includes a third conduit 121a extending from downstream end 150 of condenser 114 to an upstream end 158 of second biphasic heat transfer device 132 through sealed casing 109. The second cooling loop 121 further includes a fourth conduit 121b that extends from a downstream end 160 of the second two-phase heat transfer device 132 to the upstream end 156 of the condenser 114 through the sealed casing 109.

El tercer bucle de enfriamiento 131 incluye un tercer dispositivo de transferencia de calor bifásico 142 y un dispositivo de transferencia de calor monofásico 146. El tercer dispositivo de transferencia de calor bifásico 142 y el dispositivo de transferencia de calor monofásico 146 se disponen dentro de la carcasa sellada 109. El dispositivo de transferencia de calor monofásico 146 se dispone aguas arriba con relación al tercer dispositivo de transferencia de calor bifásico 142. En una realización, el dispositivo de transferencia de calor monofásico 146 es un intercambiador de calor monofásico. El dispositivo de transferencia de calor monofásico 146 incluye una pluralidad de aletas 146a y un ventilador 146b dispuesto sobre la pluralidad de aletas 146a. El ventilador 146b se usa para soplar el fluido 148 sobre la pluralidad de aletas 126a. El tercer dispositivo de transferencia de calor bifásico 142 es un evaporador acoplado al cuarto componente 138. El tercer dispositivo de transferencia de calor bifásico 142 debe funcionar además como tercera bomba pasiva. Cabe señalar en esta memoria que el término "tercera bomba pasiva" se refiere al tercer dispositivo de transferencia de calor bifásico 142, que se configura para bombear indirectamente el fluido bifásico al condensador 114. El tercer bucle de enfriamiento 131 incluye además un quinto conducto 131a que se extiende desde el extremo de aguas abajo 150 del condensador 114 hasta un extremo de aguas arriba 162 del tercer dispositivo de transferencia de calor bifásico 142 a través de la carcasa sellada 109. El tercer bucle de enfriamiento 131 incluye además un sexto conducto 131b que se extiende desde un extremo de aguas abajo 164 del tercer dispositivo de transferencia de calor bifásico 142 hasta el extremo de aguas arriba 156 del condensador 114 a través de la carcasa sellada 109. En una realización, los bucles de enfriamiento primero, segundo y tercero 111, 121, 131 se disponen paralelos entre sí.The third cooling loop 131 includes a third two-phase heat transfer device 142 and a single-phase heat transfer device 146. The third two-phase heat transfer device 142 and a single-phase heat transfer device 146 are arranged inside the casing. seal 109. The single-phase heat transfer device 146 is disposed upstream relative to the third two-phase heat transfer device 142. In one embodiment, the single-phase heat transfer device 146 is a single-phase heat exchanger. Single phase heat transfer device 146 includes a plurality of fins 146a and a fan 146b disposed on the plurality of fins 146a. Fan 146b is used to blow fluid 148 over the plurality of fins 126a. The third two-stage heat transfer device 142 is an evaporator coupled to the fourth component 138. The third two-stage heat transfer device 142 must also function as a third passive pump. It should be noted herein that the term "third passive pump" refers to the third biphasic heat transfer device 142, which is configured to indirectly pump the biphasic fluid to the condenser 114. The third cooling loop 131 further includes a fifth conduit 131a. extending from the downstream end 150 of the condenser 114 to an upstream end 162 of the third two-phase heat transfer device 142 through the sealed casing 109. The third cooling loop 131 further includes a sixth duct 131b that extends from a downstream end 164 of the third biphasic heat transfer device 142 to the upstream end 156 of the condenser 114 through the sealed casing 109. In one embodiment, the first, second, and third cooling loops 111 , 121, 131 are arranged parallel to each other.

El condensador 114 incluye una primera cámara impelente 114a, una segunda cámara impelente 114b y una pluralidad de tubos de intercambio de calor 114c que se extienden entre la primera cámara impelente 114a y la segunda cámara impelente 114b. En una realización, las cámaras impelentes primera y segunda 114a, 114b se disponen paralelas entre sí. El condensador 114 incluye además un ventilador 114d dispuesto sobre la pluralidad de tubos de intercambio de calor 114c y utilizado para soplar aire ambiente 148a sobre la pluralidad de tubos de intercambio de calor 114c. La primera cámara impelente 114a se acopla a los extremos aguas abajo 154, 160, 164 de los dispositivos de transferencia de calor bifásicos primero, segundo y tercero 112, 132, 143 respectivamente. De manera similar, la segunda cámara impelente 114b se acopla a los extremos de aguas arriba 152, 158, 162 de los dispositivos de transferencia de calor bifásicos primero, segundo y tercero 112, 132, 143 respectivamente. El condensador 114 se dispone encima de los dispositivos de transferencia de calor bifásicos primero, segundo y tercero 122, 132, 142. En algunas realizaciones, el primer conducto 111a, el segundo conducto 111b, el tercer conducto 121a, el cuarto conducto 121b, el quinto conducto 131a y el sexto conducto 131b se unen herméticamente al condensador 114. Los dispositivos de transferencia de calor bifásicos primero, segundo y tercero 122, 132, 142 se sellan herméticamente en la carcasa sellada 109 y se prellenan con un fluido en condición de líquido saturado. En algunas otras realizaciones, el primer conducto 111a, el segundo conducto 111b, el tercer conducto 121a, el cuarto conducto 121 b, el quinto conducto 131a y el sexto conducto 131b pueden no estar unidos herméticamente al condensador 114. En tales realizaciones, los dispositivos de transferencia de calor bifásicos primero, segundo y tercero 122, 132, 142 pueden no estar herméticamente sellados en la carcasa sellada 109. Además, en tales realizaciones, la carcasa sellada 109 se puede prellenar con un fluido que tiene un punto de ebullición menor que una temperatura umbral predefinida de los componentes primero, segundo, tercero y cuarto 108, 118, 128, 138 a presión atmosférica. En una realización de ejemplo de este tipo, el fluido puede incluir aire y similares.Condenser 114 includes a first plenum 114a, a second plenum 114b, and a plurality of heat exchange tubes 114c extending between first plenum 114a and second plenum 114b. In one embodiment, the first and second plenum chambers 114a, 114b are arranged parallel to each other. Condenser 114 further includes a fan 114d disposed over the plurality of heat exchange tubes 114c and used to blow ambient air 148a over the plurality of heat exchange tubes 114c. The first plenum chamber 114a couples to the downstream ends 154, 160, 164 of the first, second, and third biphasic heat transfer devices 112, 132, 143, respectively. Similarly, the second plenum chamber 114b is coupled to the upstream ends 152, 158, 162 of the first, second, and third biphasic heat transfer devices 112, 132, 143, respectively. The condenser 114 is disposed above the first, second, and third biphasic heat transfer devices 122, 132, 142. In some embodiments, the first conduit 111a, the second conduit 111b, the third conduit 121a, the fourth conduit 121b, the The fifth conduit 131a and the sixth conduit 131b are hermetically attached to the condenser 114. The first, second and third biphasic heat transfer devices 122, 132, 142 are hermetically sealed in the sealed casing 109 and prefilled with a fluid in liquid condition. saturated. In some other embodiments, the first conduit 111a, the second conduit 111b, the third conduit 121a, the fourth conduit 121b, the fifth conduit 131a, and the sixth conduit 131b may not be hermetically attached to condenser 114. In such embodiments, the devices first, second, and third biphasic heat transfer valves 122, 132, 142 may not be hermetically sealed in the sealed casing 109. Also, in such embodiments, the sealed casing 109 may be prefilled with a fluid having a boiling point less than a predefined threshold temperature of the first, second, third and fourth components 108, 118, 128, 138 at atmospheric pressure. In such an exemplary embodiment, the fluid may include air and the like.

Durante el funcionamiento, el condensador 114 se usa para dirigir una primera parte 120a del fluido monofásico 120 al primer dispositivo de transferencia de calor bifásico 122 del primer bucle de enfriamiento 111. En una realización, el fluido monofásico 120 puede ser agua, nitrógeno o similares. El primer dispositivo de transferencia de calor bifásico 112 se configura para disipar calor del primer componente 108 a la primera parte 120a del fluido monofásico 120 y producir una primera parte 124a del fluido bifásico 124. En una realización, el fluido bifásico 124 incluye un medio líquido y un medio gaseoso. El primer dispositivo de transferencia de calor bifásico 112 se configura además para bombear pasivamente la primera parte 124a del fluido bifásico 124 al condensador 114.During operation, condenser 114 is used to direct a first portion 120a of single-phase fluid 120 to first two-phase heat transfer device 122 of first cooling loop 111. In one embodiment, single-phase fluid 120 may be water, nitrogen, or the like. . First biphasic heat transfer device 112 is configured to dissipate heat from first component 108 to first portion 120a of single phase fluid 120 and produce a first portion 124a of biphasic fluid 124. In one embodiment, biphasic fluid 124 includes a liquid medium and a gaseous medium. The first two-phase heat transfer device 112 is further configured to passively pump the first portion 124a of the two-phase fluid 124 to the condenser 114.

El condensador 114 se usa además para dirigir una segunda parte 120b del fluido monofásico 120 al dispositivo monofásico 136 de transferencia de calor antes de dirigir la segunda parte 120b al segundo dispositivo de transferencia de calor bifásico 132. El dispositivo de transferencia de calor monofásico 136 se usa para extraer calor del tercer componente 128 y calentar la segunda parte 120b del fluido monofásico 120 antes de dirigir la segunda parte 120b del fluido monofásico 120 al segundo dispositivo de transferencia de calor bifásico 132. Específicamente, la segunda parte 120b del fluido monofásico 120 se dirige al primera cámara impelente 132a desde el dispositivo de transferencia de calor monofásico 136. La segunda parte 120b del fluido monofásico 120 se dirige luego a la segunda cámara impelente 132b a través de la pluralidad de tubos de intercambio de calor 132c. La pluralidad de tubos de intercambio de calor 132c disipa el calor del segundo componente 118 a la segunda parte 120b del fluido monofásico 120 y produce una segunda parte 124b del fluido bifásico 124. La segunda cámara impelente 132b recibe la segunda parte 124b desde la pluralidad de tubos de intercambio de calor 132c y bombea pasivamente la segunda parte 124b del fluido bifásico 124 al condensador 114.Condenser 114 is further used to direct a second portion 120b of single-phase fluid 120 to single-phase heat transfer device 136 before directing second portion 120b to second two-phase heat transfer device 132. Single-phase heat transfer device 136 is used to extract heat from the third component 128 and heat the second part 120b of the single-phase fluid 120 before directing the second part 120b of the single-phase fluid 120 to the second two-phase heat transfer device 132. Specifically, the second part 120b of the single-phase fluid 120 is it is directed to the first plenum chamber 132a from the single-phase heat transfer device 136. The second portion 120b of the single-phase fluid 120 is then directed to the second plenum chamber 132b through the plurality of heat exchange tubes 132c. The plurality of heat exchange tubes 132c dissipates heat from the second component 118 to the second portion 120b of the single phase fluid 120 and produces a second portion 124b of the biphasic fluid 124. The second plenum chamber 132b receives the second portion 124b from the plurality of heat exchange tubes 132c and passively pumps the second part 124b of the biphasic fluid 124 to the condenser 114.

El condensador 114 se usa además para dirigir una tercera parte 120c del fluido monofásico 120 al dispositivo de transferencia de calor monofásico 146 antes de dirigir la tercera parte 120c al tercer dispositivo de transferencia de calor bifásico 142. El dispositivo de transferencia de calor monofásico 146 se usa para disipar calor del fluido 148 en el recinto sellado y calentar la tercera parte 120c antes de dirigir la tercera parte 120c del fluido monofásico 120 al tercer dispositivo de transferencia de calor bifásico 142. El dispositivo de transferencia de calor bifásico 142 disipa el calor del cuarto componente 138 y produce una tercera parte 124c del fluido bifásico 124. El tercer dispositivo de transferencia de calor bifásico 142 se usa además para bombear pasivamente la tercera parte 124c del fluido bifásico 124 al condensador 114.Condenser 114 is further used to direct a third portion 120c of single-phase fluid 120 to single-phase heat transfer device 146 before directing third portion 120c to third two-phase heat transfer device 142. Single-phase heat transfer device 146 is used to dissipate heat from the fluid 148 in the sealed enclosure and heat the third part 120c before directing the third part 120c of the single-phase fluid 120 to the third two-phase heat transfer device 142. The two-phase heat transfer device 142 dissipates heat from the fourth component 138 and produces a third portion 124c of the biphasic fluid 124. The third biphasic heat transfer device 142 is further used to passively pump the third portion 124c of the biphasic fluid 124 to the condenser 114.

El condensador 114 se configura para recibir las partes primera, segunda y tercera 124a, 124b, 124c del fluido bifásico 124. Específicamente, el primera cámara impelente 114a del condensador 114 recibe las partes primera, segunda y tercera 124a, 124b, 124c y mezcla las partes primera, segunda y tercera 124a, 124b, 124c antes de dirigir el fluido bifásico 124 a la segunda cámara impelente 114b a través de la pluralidad de tubos de intercambio de calor 114c. La pluralidad de tubos de intercambio de calor 114c se usa para producir el fluido monofásico 120 disipando calor en el fluido bifásico 124 al aire ambiente 148a. El ventilador 114d se usa para soplar el fluido 148 a lo largo de la pluralidad de tubos de intercambio de calor 114c para producir el fluido monofásico 120. Como se ha discutido en esta memoria, los bucles de enfriamiento primero, segundo y tercero 111, 121,131 se configuran para suministrar las partes primera, segunda y tercera 120a, 120b, 120c del fluido monofásico 120 a los respectivos dispositivos de transferencia de calor bifásicos 122, 132, 142. En algunas realizaciones, el condensador 114 se configura para dirigir simultáneamente las partes primera, segunda y tercera 120a, 120b, 120c del fluido monofásico 120 a los respectivos dispositivos de transferencia de calor bifásicos primero, segundo y tercero 122, 132, 142. En algunas otras realizaciones, el condensador 114 puede configurarse para dirigir secuencialmente las partes primera, segunda y tercera 120a, 120b, 120c del fluido monofásico 120 a los respectivos dispositivos de transferencia de calor bifásicos primero, segundo y tercero 122, 132, 142 dependiendo de la temperatura correspondiente de los componentes primero, segundo y cuarto 108, 118, 138.Condenser 114 is configured to receive first, second, and third portions 124a, 124b, 124c of biphasic fluid 124. Specifically, first plenum chamber 114a of condenser 114 receives first, second, and third portions 124a, 124b, 124c and mixes them together. first, second, and third portions 124a, 124b, 124c before directing the biphasic fluid 124 to the second plenum chamber 114b through the plurality of heat exchange tubes 114c. The plurality of heat exchange tubes 114c are used to produce the single phase fluid 120 by dissipating heat in the two phase fluid 124 to ambient air 148a. Fan 114d is used to blow fluid 148 through the plurality of heat exchange tubes 114c to produce single-phase fluid 120. As discussed herein, the first, second, and third cooling loops 111, 121, 131 are configured to supply the first, second, and third portions 120a, 120b, 120c of single-phase fluid 120 to respective two-phase heat transfer devices 122, 132, 142. In some embodiments, condenser 114 is configured to simultaneously drive the first portions , second, and third 120a, 120b, 120c of the single-phase fluid 120 to respective first, second, and third two-phase heat transfer devices 122, 132, 142. In some other embodiments, condenser 114 may be configured to sequentially drive the first, second and third 120a, 120b, 120c of the single-phase fluid 120 to the respective first, second and second two-phase heat transfer devices. third 122, 132, 142 depending on the corresponding temperature of the first, second and fourth components 108, 118, 138.

Aunque, el sistema de disipación de calor 110 ilustrado en la realización de la Figura 2 incluye tres bucles de enfriamiento 111, 121, 131, el número de tales bucles de enfriamiento puede variar según el diseño y la aplicación. La realización ilustrada no debe interpretarse como una limitación de la realización de la presente invención. Aunque, cada uno de los bucles de enfriamiento primero, segundo y tercero 111, 121, 131 ilustrados en la realización de la Figura 2 incluye un dispositivo de transferencia de calor bifásico, el número de dispositivos de transferencia de calor bifásicos en cada uno de los bucles de enfriamiento primero, segundo y tercero 111, 121, 131 puede variar según el diseño y la aplicación.Although, the heat dissipation system 110 illustrated in the embodiment of Figure 2 includes three cooling loops 111, 121, 131, the number of such cooling loops may vary depending on design and application. The illustrated embodiment should not be construed as limiting the performance of the present invention. Although each of the first, second, and third cooling loops 111, 121, 131 illustrated in the embodiment of Figure 2 includes a biphasic heat transfer device, the number of biphasic heat transfer devices in each of the first, second, and third cooling loops 111, 121, 131 may vary by design and application.

La Figura 3 ilustra una vista en perspectiva de un dispositivo de transferencia de calor bifásico 172 según un ejemplo, que no forma parte de la invención. El dispositivo de transferencia de calor bifásico 172 es sustancialmente similar a los dispositivos transferencia de calor bifásicos primero, segundo y tercero 122, 132, 142 como se describe en la realización de la Figura 2. El dispositivo de transferencia de calor bifásico 172 incluye un alojamiento de suministro 180, un alojamiento de recepción 182 y un alojamiento de expansión 184 que se extiende entre el alojamiento de suministro 180 y el alojamiento de recepción 182. El alojamiento de expansión 184 incluye una entrada de flujo 186 acoplada al alojamiento de suministro 180 y una salida de flujo 188 acoplada al alojamiento de recepción 182. El alojamiento de suministro 180 incluye una primera abertura de flujo 190 definida en el mismo y el alojamiento de recepción 182 incluye una segunda abertura de flujo 192 definida en el mismo. En otra realización, una pluralidad de dispositivos de transferencia de calor bifásicos 172 se pueden acoplar juntos para aumentar la capacidad de enfriamiento del sistema de disipación de calor 110. Alternativamente, como se describirá con más detalle a continuación, la pluralidad de dispositivos de transferencia de calor bifásicos 172 puede formarse integralmente como una estructura unitaria. En la realización ilustrada, al menos una parte de cada uno del alojamiento de suministro 180 y el alojamiento de recepción 182 se puede orientar perpendicularmente al alojamiento de expansión 184. La pluralidad de dispositivos de transferencia de calor bifásicos 172 se pueden espaciar verticalmente.Figure 3 illustrates a perspective view of a biphasic heat transfer device 172 according to an example, which is not part of the invention. Biphasic heat transfer device 172 is substantially similar to the first, second, and third biphasic heat transfer devices 122, 132, 142 as depicted in the embodiment of Figure 2. Biphasic heat transfer device 172 includes a housing supply housing 180, a receiving housing 182, and an expansion housing 184 extending between the supply housing 180 and receiving housing 182. The expansion housing 184 includes a flow inlet 186 coupled to the supply housing 180 and a flow outlet 188 coupled to receiving housing 182. Supply housing 180 includes a first flow opening 190 defined therein and receiving housing 182 includes a second flow opening 192 defined therein. In another embodiment, a plurality of Two-phase heat transfer devices 172 can be coupled together to increase the cooling capacity of the heat dissipation system 110. Alternatively, as will be described in more detail below, the plurality of two-phase heat transfer devices 172 can be integrally formed as a unitary structure. In the illustrated embodiment, at least a portion of each of supply housing 180 and receiving housing 182 may be oriented perpendicular to expansion housing 184. The plurality of biphasic heat transfer devices 172 may be vertically spaced apart.

Como se describe en esta memoria, el fluido monofásico se dirige desde el condensador al alojamiento de suministro 180 a través de la primera abertura de flujo 190. El alojamiento de suministro 180 dirige el fluido monofásico al alojamiento de expansión 184 a través de la entrada de flujo 186. El alojamiento de expansión 184 extrae calor de los componentes correspondientes al fluido monofásico y produce el fluido bifásico. El fluido bifásico se descarga posteriormente desde el alojamiento de expansión 184 al alojamiento de recepción 182 a través de la salida de flujo 188. El alojamiento de recepción 182 descarga el fluido bifásico al condensador a través de la segunda abertura de flujo 192. Como se ha discutido en esta memoria, el alojamiento de expansión 184 se acopla térmicamente a una carga de calor 194. El calor transferido desde la carga de calor 194 facilita la vaporización del fluido monofásico para producir el fluido bifásico canalizado a través del alojamiento de expansión 184.As described herein, single-phase fluid is directed from the condenser to supply housing 180 through first flow opening 190. Supply housing 180 directs single-phase fluid to expansion housing 184 through flow inlet. flow 186. The expansion housing 184 extracts heat from the components corresponding to the single-phase fluid and produces the two-phase fluid. The biphasic fluid is subsequently discharged from the expansion housing 184 to the receiving housing 182 through the flow outlet 188. The receiving housing 182 discharges the biphasic fluid to the condenser through the second flow opening 192. Discussed herein, expansion housing 184 is thermally coupled to a heat load 194. Heat transferred from heat load 194 facilitates vaporization of the single phase fluid to produce the biphasic fluid channeled through expansion housing 184.

En la realización ejemplar, el alojamiento de expansión 184 tiene un diseño asimétrico de modo que la entrada de flujo 186 tiene un tamaño más pequeño en comparación con el tamaño de la salida de flujo 188. Más específicamente, la entrada de flujo 186 tiene un área de sección transversal más pequeña que el área de sección transversal de la salida de flujo 188. Cuando se vaporiza el fluido monofásico, el volumen del fluido bifásico aumenta según una Ley de Gas Ideal. La diferencia en las áreas de sección transversal de la entrada de flujo 186 y la salida de flujo 188 permite acomodar el aumento de volumen del fluido bifásico canalizado a través del alojamiento de expansión 184 de manera que el fluido bifásico es forzado hacia la salida de flujo 188 y el contraflujo está restringido a través de la entrada de flujo 186. En una realización, la relación del área de sección transversal de la entrada de flujo 186 con respecto al área de sección transversal de la salida de flujo 188 es menor o igual a aproximadamente 0,5.In the exemplary embodiment, the expansion housing 184 has an asymmetrical design such that the flow inlet 186 has a smaller size compared to the size of the flow outlet 188. More specifically, the flow inlet 186 has a smaller area. smaller in cross-section than the cross-sectional area of the flow outlet 188. When the single-phase fluid is vaporized, the volume of the two-phase fluid increases according to an Ideal Gas Law. The difference in the cross-sectional areas of the flow inlet 186 and the flow outlet 188 allows to accommodate the increase in volume of the biphasic fluid channeled through the expansion housing 184 so that the biphasic fluid is forced towards the flow outlet. 188 and backflow is restricted through flow inlet 186. In one embodiment, the ratio of the cross-sectional area of the flow inlet 186 to the cross-sectional area of the flow outlet 188 is less than or equal to about 0.5.

La Figura 4 ilustra un diagrama esquemático de un sistema de disipación de calor 210 según un ejemplo, que no forma parte de la presente invención. En la realización ilustrada, el sistema de disipación de calor 210 incluye un primer bucle de enfriamiento 211, un segundo bucle de enfriamiento 221, un tercer bucle de enfriamiento 231 y un condensador 214. El primer bucle de enfriamiento 211 incluye un primer dispositivo de transferencia de calor bifásico 222 y un acumulador 230. El primer bucle de enfriamiento 211 incluye además un primer conducto 211a que se extiende desde un extremo de aguas abajo 250 del condensador 214 hasta un extremo de aguas arriba 252 del primer dispositivo de transferencia de calor bifásico 222. De manera similar, el primer bucle de enfriamiento 211 incluye además un segundo conducto 211 b que se extiende desde un extremo de aguas arriba 254 del primer dispositivo de transferencia de calor bifásico 222 hasta un extremo de aguas abajo 256 del condensador 214. El sistema de disipación de calor 210 incluye además un primer conducto intermedio 212 acoplado al primer conducto 211a y el segundo conducto 211b. El segundo bucle de enfriamiento 221 incluye un segundo dispositivo de transferencia de calor bifásico 224 y un acumulador 232. El segundo bucle de enfriamiento 221 incluye además un tercer conducto 221a que se extiende desde el extremo de aguas abajo 250 del condensador 214 hasta un extremo de aguas arriba 257 del segundo dispositivo de transferencia de calor bifásico 224. De manera similar, el segundo bucle de enfriamiento 221 incluye además un cuarto conducto 221 b que se extiende desde un extremo de aguas arriba 258 del segundo dispositivo de transferencia de calor bifásico 224 hasta el extremo de aguas abajo 256 del condensador 214. El sistema de disipación de calor 210 incluye además un segundo conducto intermedio 213 acoplado al tercer conducto 221 a y al cuarto conducto 221 b. El tercer bucle de enfriamiento 231 incluye un tercer dispositivo de transferencia de calor bifásico 226 y un acumulador 234. El tercer bucle de enfriamiento 231 incluye además un quinto conducto 231 a que se extiende desde el extremo de aguas abajo 250 del condensador 214 hasta un extremo de aguas arriba 260 del tercer dispositivo de transferencia de calor bifásico 226. De manera similar, el tercer bucle de enfriamiento 231 incluye además un sexto conducto 231b que se extiende desde un extremo de aguas arriba 262 del tercer dispositivo de transferencia de calor bifásico 226 hasta el extremo de aguas abajo 256 del condensador 214. El sistema de disipación de calor 210 incluye además un tercer conducto intermedio 225 acoplado al quinto conducto 231a y al sexto conducto 231b. Aunque el primer conducto intermedio 212, el segundo conducto intermedio 213 y el tercer conducto intermedio 225 se muestran dispuestos en un plano diferente, en ciertas realizaciones, los tres conductos intermedios 212, 213, 225 pueden estar alineados en el mismo plano. En algunas otras realizaciones, el sistema de disipación de calor 210 puede incluir solo un acumulador acoplado a los conductos primero, tercero y quinto 211 a, 221 a, 231 a.Figure 4 illustrates a schematic diagram of a heat dissipation system 210 according to an example, which is not part of the present invention. In the illustrated embodiment, heat dissipation system 210 includes a first cooling loop 211, a second cooling loop 221, a third cooling loop 231, and a condenser 214. The first cooling loop 211 includes a first heat transfer device. two-phase heat transfer device 222 and an accumulator 230. The first cooling loop 211 further includes a first conduit 211a extending from a downstream end 250 of the condenser 214 to an upstream end 252 of the first two-phase heat transfer device 222. Similarly, the first cooling loop 211 further includes a second conduit 211b extending from an upstream end 254 of the first two-phase heat transfer device 222 to a downstream end 256 of the condenser 214. The system The heat sink 210 further includes a first intermediate conduit 212 coupled to the first conduit 211a and the second conduit 211b. The second cooling loop 221 includes a second two-phase heat transfer device 224 and an accumulator 232. The second cooling loop 221 further includes a third conduit 221a that extends from the downstream end 250 of the condenser 214 to an end of upstream 257 of the second biphasic heat transfer device 224. Similarly, the second cooling loop 221 further includes a fourth conduit 221b extending from an upstream end 258 of the second biphasic heat transfer device 224 to the downstream end 256 of the condenser 214. The heat dissipation system 210 further includes a second intermediate conduit 213 coupled to the third conduit 221a and the fourth conduit 221b. The third cooling loop 231 includes a third two-phase heat transfer device 226 and an accumulator 234. The third cooling loop 231 further includes a fifth conduit 231a extending from the downstream end 250 of the condenser 214 to a downstream end 250 of the condenser 214. 260 of the third biphasic heat transfer device 226. Similarly, the third cooling loop 231 further includes a sixth conduit 231b extending from an upstream end 262 of the third biphasic heat transfer device 226 to the downstream end 256 of condenser 214. Heat dissipation system 210 further includes a third intermediate conduit 225 coupled to fifth conduit 231a and sixth conduit 231b. Although the first intermediate conduit 212, the second intermediate conduit 213, and the third intermediate conduit 225 are shown as disposed in a different plane, in certain embodiments, all three intermediate conduit 212, 213, 225 may be aligned in the same plane. In some other embodiments, the heat dissipation system 210 may include only one accumulator coupled to the first, third, and fifth conduits 211a, 221a, 231a.

Durante el funcionamiento, el condensador 214 se usa para dirigir una primera parte de un fluido monofásico 220 al primer dispositivo de transferencia de calor bifásico 222 a través del primer conducto 211a, una segunda parte del fluido monofásico 220 al segundo dispositivo de transferencia de calor monofásico 224 a través del tercer conducto 221a, y una tercera parte del fluido monofásico 220 al tercer dispositivo de transferencia de calor 226 a través del quinto conducto 231a. El acumulador 230 se acopla al primer conducto 211a y se usa para almacenar temporalmente la primera parte del fluido monofásico 220 antes de suministrarla al primer dispositivo de transferencia de calor bifásico 222. De manera similar, el acumulador 232 se acopla al tercer conducto 221a y se utiliza para almacenar temporalmente la segunda parte del fluido monofásico 220 antes de suministrarla al segundo dispositivo de transferencia de calor bifásico 224. El acumulador 234 se acopla al quinto conducto 231a y se utiliza para almacenar temporalmente la tercera parte del fluido monofásico 220 antes de suministrarla al tercer dispositivo de transferencia de calor bifásico 226. El primer dispositivo de transferencia de calor bifásico 222 que se acopla a un primer componente (no mostrado en la Figura 4), se configura para disipar el calor desde el primer componente a la primera parte del fluido monofásico 220 y produce una primera parte de un fluido bifásico 224. El primer dispositivo de transferencia de calor bifásico 222 se configura además para bombear pasivamente la primera parte del fluido bifásico 224 al condensador 214. Durante el funcionamiento continuo del sistema de disipación de calor 210, se reduce el nivel de la primera parte del fluido monofásico 220 en el primer conducto 211a y se aumenta el nivel de la primera parte del fluido bifásico 224 en el segundo conducto 211b aumenta, generando así una diferencia de altura "H" entre los niveles del fluido monofásico 220 y el fluido bifásico 224 en el primer bucle de enfriamiento 211. La generación de la diferencia de altura "H" puede resultar en el estrangulamiento del primer dispositivo de transferencia de calor bifásico 222. Cabe señalar en esta memoria que el término "estrangulamiento" como se usa en el contexto descrito en esta memoria se refiere a cortar el suministro del fluido monofásico 220 el primer dispositivo de transferencia de calor bifásico 222. Según la realización ejemplar, el primer conducto intermedio 212 se configura para transferir al menos una parte de la primera parte del fluido bifásico 224 desde el segundo conducto 211b al primer conducto 211a, permitiendo de ese modo que el primer bucle de enfriamiento 211 mantenga el nivel del fluido monofásico 220 en el primer conducto 211a igual al nivel del fluido bifásico 224 en el segundo conducto 211 b. De ese modo, el primer conducto intermedio 212 permite evitar el estrangulamiento del primer dispositivo de transferencia de calor bifásico 222. De manera similar, el segundo dispositivo de transferencia de calor bifásico 224 que se acopla a un segundo componente (no mostrado en la Figura 4), se configura para disipar el calor del segundo componente a la segunda parte del fluido monofásico 220 y producir una segunda parte del fluido bifásico 224. El segundo dispositivo de transferencia de calor bifásico 224 se configura además para bombear pasivamente la segunda parte del fluido bifásico 224 al condensador 214. Como se ha discutido en esta memoria, el segundo conducto intermedio 213 se configura para transferir al menos una parte de la segunda parte del fluido bifásico 224 desde el cuarto conducto 221b al tercer conducto 221a, permitiendo de ese modo que el segundo bucle de enfriamiento 221 mantenga un nivel del fluido monofásico 220 en el tercer conducto 221a igual al nivel del fluido bifásico 224 en el cuarto conducto 221b. De ese modo, el segundo conducto intermedio 213 permite evitar el estrangulamiento del segundo dispositivo de transferencia de calor bifásico 224. De manera similar, el tercer conducto intermedio 225 se configura para transferir al menos una parte de la tercera parte del fluido bifásico 224 desde el sexto conducto 231b al quinto conducto 231a, permitiendo de ese modo que el tercer bucle de enfriamiento 231 mantenga un nivel del fluido monofásico 220 en el quinto conducto 231a igual al nivel del fluido bifásico 224 en el sexto conducto 231b. De ese modo, el tercer conducto intermedio 225 permite evitar el estrangulamiento del tercer dispositivo de transferencia de calor bifásico 226. Aunque, la realización de la Figura 4 se discute con tres conductos intermedios 212, 213, 225, en algunas realizaciones, el sistema de disipación de calor 210 puede incluir solo un conducto intermedio que conecta los conductos primero, tercero y quinto 211 a, 221 a, 231 a con los conductos segundo, cuarto y sexto 211 b, 221 b, 231 b. De manera similar, en algunas otras realizaciones, el número de tales bucles de enfriamiento en el sistema de disipación de calor 210 puede variar dependiendo de la aplicación. During operation, condenser 214 is used to direct a first part of a single-phase fluid 220 to the first two-phase heat transfer device 222 through the first conduit 211a, a second part of single-phase fluid 220 to the second single-phase heat transfer device 224 through the third conduit 221a, and a third of the single-phase fluid 220 to the third heat transfer device 226 through the fifth conduit 231a. Accumulator 230 is coupled to first conduit 211a and is used to temporarily store the first portion of single-phase fluid 220 before it is supplied to first two-phase heat transfer device 222. Similarly, accumulator 232 is coupled to third conduit 221a and is used to temporarily store the second part of the single-phase fluid 220 before supplying it to the second two-phase heat transfer device 224. The accumulator 234 is coupled to the fifth conduit 231a and is used to temporarily store the third part of the single-phase fluid 220 before supplying it to the third biphasic heat transfer device 226. The first biphasic heat transfer device 222 that is coupled to a first component (not shown in Figure 4), is configured to dissipate heat from the first component to the first part of the single-phase fluid 220 and produces a first part of a two-phase fluid 224. The first two-phase heat transfer device 222 is further configured to passively pump the first part of the two-phase fluid 224 to the condenser 214. During continuous operation of the heat dissipation system 210, the level of the first part of the single-phase fluid 220 in the first conduit 211a is reduced and the level of the The first part of the biphasic fluid 224 in the second conduit 211b increases, thus generating a height difference "H" between the levels of the single-phase fluid 220 and the biphasic fluid 224 in the first cooling loop 211. The generation of the height difference "H" may result in throttling of the first two-phase heat transfer device 222. It should be noted herein that the term "throttling" as used a in the context described herein refers to shutting off the supply of the single-phase fluid 220 to the first two-phase heat transfer device 222. According to the exemplary embodiment, the first intermediate conduit 212 is configured to transfer at least a portion of the first portion of the biphasic fluid 224 from the second conduit 211b to the first conduit 211a, thereby allowing the first cooling loop 211 to maintain the level of the monophasic fluid 220 in the first conduit 211a equal to the level of the biphasic fluid 224 in the second conduit 211b . Thus, the first intermediate conduit 212 prevents throttling of the first two-phase heat transfer device 222. Similarly, the second two-phase heat transfer device 224 that is coupled to a second component (not shown in Figure 4 ), is configured to dissipate heat from the second component to the second portion of the single phase fluid 220 and produce a second portion of the biphasic fluid 224. The second portion of the biphasic fluid 224 is further configured to passively pump the second portion of the biphasic fluid. 224 to condenser 214. As discussed herein, second intermediate conduit 213 is configured to transfer at least a portion of the second portion of biphasic fluid 224 from fourth conduit 221b to third conduit 221a, thereby allowing the second cooling loop 221 maintain a level of the single-phase fluid 220 in the third conduit 221a equal to the level of the fluid biphasic 224 in the fourth channel 221b. In this way, the second intermediate conduit 213 allows to avoid throttling of the second biphasic heat transfer device 224. Similarly, the third intermediate conduit 225 is configured to transfer at least a part of the third part of the biphasic fluid 224 from the sixth conduit 231b to the fifth conduit 231a, thereby allowing the third cooling loop 231 to maintain a level of the single phase fluid 220 in the fifth conduit 231a equal to the level of the biphasic fluid 224 in the sixth conduit 231b. In this way, the third intermediate conduit 225 allows to avoid the throttling of the third biphasic heat transfer device 226. Although, the embodiment of Figure 4 is discussed with three intermediate conduits 212, 213, 225, in some embodiments, the system of heat sink 210 may include only one intermediate conduit connecting the first, third, and fifth conduits 211a, 221a, 231a with the second, fourth, and sixth conduits 211b, 221b, 231b. Similarly, in some other embodiments, the number of such cooling loops in heat dissipation system 210 may vary depending on the application.

La Figura 5 ilustra un diagrama esquemático de un sistema de disipación de calor 310 según un ejemplo que no forma parte de la presente invención. En la realización ilustrada, el sistema de disipación de calor 310 incluye un primer bucle de enfriamiento 311, un segundo bucle de enfriamiento 321 y un tercer bucle de enfriamiento 331. Para facilitar la ilustración, el condensador no se muestra en la realización de la Figura 5. El primer bucle de enfriamiento 311 incluye un primer dispositivo de transferencia de calor bifásico 312, el segundo bucle de enfriamiento 321 incluye un segundo dispositivo de transferencia de calor bifásico 322 y el tercer bucle de enfriamiento 331 incluye un tercer dispositivo de transferencia de calor bifásico 332. El primer dispositivo de transferencia de calor bifásico 312 recibe una primera parte 320a de un fluido monofásico 320 del condensador y produce una primera parte 324a de un fluido bifásico 324. De manera similar, el segundo dispositivo de transferencia de calor bifásico 322 recibe una segunda parte 320b del fluido monofásico 320 del condensador y produce una segunda parte 324b del fluido bifásico 324. El tercer dispositivo de transferencia de calor bifásico 332 recibe una tercera parte 320c del fluido monofásico 320 del condensador y producir una tercera parte 324c del fluido bifásico 324. Cabe señalar en esta memoria que la primera parte 324a, la segunda parte 324b y la tercera parte 324c del fluido bifásico 324 se producen al intercambiar calor con respectivos componentes electrónicos y/o el fluido dentro de una carcasa sellada. En ciertas realizaciones, el sistema de disipación de calor 310 se configura para realizar al menos una de las siguientes opciones: regular el caudal del fluido monofásico 320 y el fluido bifásico 324 en los bucles de enfriamiento primero, segundo y tercero 311, 321, 331 al bombear pasivamente las partes primera, segunda y tercera 324a, 324b, 324c del fluido bifásico 324 por cada uno de los dispositivos de transferencia de calor bifásicos 312, 322, 332. Específicamente, la primera parte 320a del fluido monofásico 320 y la primera parte 324a de un fluido bifásico 324 en el primer bucle de enfriamiento 311 son bombeadas pasivamente por el primer dispositivo de transferencia de calor bifásico 312 para regular el caudal del fluido monofásico 320 y el fluido bifásico 324. De manera similar, la segunda parte 320b del fluido monofásico 320 y la segunda parte 324b del fluido bifásico 324 en el segundo bucle de enfriamiento 321 son bombeadas pasivamente por el segundo dispositivo de transferencia de calor bifásico 322 para regular el caudal del fluido monofásico 320 y el fluido bifásico 324 en el segundo bucle de enfriamiento 321. Además, la tercera parte 320c del fluido monofásico 320 y la tercera parte 324c del fluido bifásico 324 en el tercer bucle de enfriamiento 331 son bombeadas pasivamente por el tercer dispositivo de transferencia de calor bifásico 332 para regular el caudal del fluido monofásico 330 y el fluido bifásico 334 en el tercer bucle de enfriamiento 331. Según las realizaciones de la presente invención, no hay necesidad de usar bombas activas para bombear el fluido bifásico desde los dispositivos de transferencia de calor bifásicos 312, 322, 332.Figure 5 illustrates a schematic diagram of a heat dissipation system 310 according to an example not forming part of the present invention. In the illustrated embodiment, the heat dissipation system 310 includes a first cooling loop 311, a second cooling loop 321, and a third cooling loop 331. For ease of illustration, the condenser is not shown in the embodiment of Figure 5. The first cooling loop 311 includes a first two-phase heat transfer device 312, the second cooling loop 321 includes a second two-phase heat transfer device 322, and the third cooling loop 331 includes a third heat transfer device 332. The first 2-phase heat transfer device 312 receives a first part 320a of a single-phase fluid 320 from the condenser and produces a first part 324a of a 2-phase fluid 324. Similarly, the second 2-phase heat transfer device 322 receives a second part 320b of the single-phase fluid 320 from the condenser and produces a second part 324b of the biphasic fluid ico 324. The third biphasic heat transfer device 332 receives a third part 320c of the single phase fluid 320 from the condenser and produces a third part 324c of the biphasic fluid 324. It should be noted herein that the first part 324a, the second part 324b and the third part 324c of the biphasic fluid 324 are produced by exchanging heat with respective electronic components and/or the fluid within a sealed housing. In certain embodiments, the heat dissipation system 310 is configured to perform at least one of the following: regulate the flow rate of the single-phase fluid 320 and the bi-phase fluid 324 in the first, second, and third cooling loops 311, 321, 331 by passively pumping the first, second, and third portions 324a, 324b, 324c of the biphasic fluid 324 through each of the biphasic heat transfer devices 312, 322, 332. Specifically, the first portion 320a of the single-phase fluid 320 and the first portion 324a of a two-phase fluid 324 in the first cooling loop 311 are passively pumped by the first two-phase heat transfer device 312 to regulate the flow rate of the single-phase fluid 320 and the two-phase fluid 324. Similarly, the second part 320b of the fluid single-phase fluid 320 and the second part 324b of the two-phase fluid 324 in the second cooling loop 321 are passively pumped by the second transfer device. biphasic heat flow 322 to regulate the flow rate of the single-phase fluid 320 and the biphasic fluid 324 in the second cooling loop 321. In addition, the third part 320c of the single-phase fluid 320 and the third part 324c of the biphasic fluid 324 in the third cooling loop cooling loop 331 are passively pumped by the third biphasic heat transfer device 332 to regulate the flow rate of the single phase fluid 330 and biphasic fluid 334 in the third cooling loop 331. According to embodiments of the present invention, there is no need to use pumps active to pump the biphasic fluid from the biphasic heat transfer devices 312, 322, 332.

La Figura 6 ilustra un diagrama de flujo de un método 400 de gestión térmica de un convertidor de potencia según un ejemplo, que no forma parte de la invención. Figure 6 illustrates a flow diagram of a method 400 of thermal management of a power converter according to an example, which is not part of the invention.

En una realización, el método 400 implica dirigir una primera parte de un fluido monofásico desde un condensador a un primer dispositivo de transferencia de calor bifásico de un primer bucle de enfriamiento en la etapa 402. En ciertas realizaciones, el fluido monofásico incluye un medio líquido. En una realización, el convertidor de potencia incluye una carcasa sellada y el condensador se dispone fuera de la carcasa sellada. El método 400 además implica dirigir una segunda parte del fluido monofásico desde el condensador a un segundo dispositivo de transferencia de calor bifásico de un segundo bucle de enfriamiento en la etapa 404. Además, el método 400 implica disipar calor de un primer componente a la primera parte del fluido monofásico a través del primer dispositivo de transferencia de calor bifásico y producir una primera parte de un fluido bifásico en la etapa 406. El primer componente se dispone dentro de la carcasa sellada y se acopla al primer dispositivo de transferencia de calor bifásico. En ciertas realizaciones, el fluido bifásico incluye un medio líquido y un medio gaseoso. El método 400 además implica una etapa 408 de disipar calor de un segundo componente a la segunda parte del fluido monofásico a través del segundo dispositivo de transferencia de calor bifásico y producir una segunda parte del fluido bifásico. En una realización de ejemplo, el segundo componente se dispone dentro de la carcasa sellada y se acopla al segundo dispositivo de transferencia de calor bifásico. El método 400 además implica bombear la primera parte del fluido bifásico desde el primer dispositivo de transferencia de calor bifásico al condensador en la etapa 410. En una realización, el primer dispositivo de transferencia de calor bifásico se configura para bombear pasivamente la primera parte del fluido bifásico al condensador. El método 400 además implica bombear la segunda parte del fluido bifásico desde el segundo dispositivo de transferencia de calor bifásico al condensador en la etapa 412. En una realización, el segundo dispositivo de transferencia de calor bifásico se configura para bombear pasivamente la segunda parte del fluido bifásico al condensador. En algunas realizaciones, los bucles de enfriamiento primero y segundo se disponen paralelos entre sí. En algunas realizaciones, el método 400 implica además una etapa de disipación de calor de un tercer componente a la segunda parte del fluido monofásico a través de un dispositivo de transferencia de calor monofásico del segundo bucle de enfriamiento antes de dirigir la segunda parte del fluido monofásico al segundo dispositivo de transferencia de calor bifásico. En una realización, el tercer componente y el dispositivo de transferencia de calor monofásico se disponen dentro de la carcasa sellada. Además, el dispositivo de transferencia de calor monofásico se acopla al tercer componente.In one embodiment, method 400 involves directing a first portion of a single-phase fluid from a condenser to a first two-phase heat transfer device of a first cooling loop in step 402. In certain embodiments, the single-phase fluid includes a liquid medium . In one embodiment, the power converter includes a sealed case and the capacitor is disposed outside of the sealed case. Method 400 further involves directing a second part of the single-phase fluid from the condenser to a second two-phase heat transfer device of a second cooling loop in step 404. Furthermore, method 400 involves dissipating heat from a first component to the first component. part of the single-phase fluid through the first two-phase heat transfer device and producing a first part of a two-phase fluid in step 406. The first component is disposed within the sealed housing and coupled to the first two-phase heat transfer device. In certain embodiments, the biphasic fluid includes a liquid medium and a gaseous medium. The method 400 further involves a step 408 of dissipating heat from a second component to the second part of the single phase fluid through the second part of the two phase heat transfer device and producing a second part of the two phase fluid. In an exemplary embodiment, the second component is disposed within the sealed housing and coupled to the second biphasic heat transfer device. Method 400 further involves pumping the first portion of the biphasic fluid from the first biphasic heat transfer device to the condenser in step 410. In one embodiment, the first portion of the biphasic heat transfer device is configured to passively pump the first portion of the fluid biphasic to the capacitor. Method 400 further involves pumping the second portion of the biphasic fluid from the second biphasic heat transfer device to the condenser in step 412. In one embodiment, the second portion of the biphasic heat transfer device is configured to passively pump the second portion of the fluid. biphasic to the capacitor. In some embodiments, the first and second cooling loops are arranged parallel to each other. In some embodiments, method 400 further involves a step of dissipating heat from a third component to the second part of the single-phase fluid through a second cooling loop single-phase heat transfer device before directing the second part of the single-phase fluid to the second biphasic heat transfer device. In one embodiment, the third component and the single phase heat transfer device are disposed within the sealed housing. Also, the single-phase heat transfer device is coupled to the third component.

En una realización, el método 400 implica además una subetapa (i) de dirigir una tercera parte del fluido monofásico desde el condensador a un tercer dispositivo de transferencia de calor bifásico de un tercer bucle de enfriamiento, una subetapa (ii) de disipar calor de un cuarto componente a la tercera parte del fluido monofásico a través de un tercer dispositivo de transferencia de calor bifásico del tercer bucle de enfriamiento y producir una tercera parte del fluido bifásico, y una subetapa (iii) de bombear la tercera parte del fluido bifásico desde el tercer dispositivo de transferencia de calor bifásico al condensador. En algunas realizaciones, el cuarto componente y el tercer dispositivo de transferencia de calor bifásico se disponen dentro de la carcasa sellada. Además, el cuarto componente se acopla al tercer dispositivo de transferencia de calor bifásico. En una realización de ejemplo, el método implica además una subetapa (iv) de disipación de calor de un fluido en la carcasa sellada a la tercera parte del fluido monofásico a través de un dispositivo de transferencia de calor monofásico del tercer bucle de enfriamiento antes de dirigir la tercera parte del fluido monofásico al tercer dispositivo de transferencia de calor bifásico. En tal realización, el dispositivo de transferencia de calor monofásico se dispone dentro de la carcasa sellada. En algunas realizaciones, los bucles de enfriamiento primero, segundo y tercero se disponen paralelos entre sí.In one embodiment, method 400 further involves a substep (i) of directing a third of the single-phase fluid from the condenser to a third two-phase heat transfer device of a third cooling loop, a substep (ii) of dissipating heat from a fourth component to the third part of the single-phase fluid through a third two-phase heat transfer device of the third cooling loop and producing a third part of the two-phase fluid, and a substep (iii) of pumping the third part of the two-phase fluid from the third two-phase heat transfer device to the condenser. In some embodiments, the fourth component and the third biphasic heat transfer device are disposed within the sealed housing. Furthermore, the fourth component is coupled to the third biphasic heat transfer device. In an exemplary embodiment, the method further involves a sub-step (iv) of dissipating heat from a fluid in the sealed housing to the third single phase fluid through a third cooling loop single phase heat transfer device before directing the third part of the single-phase fluid to the third two-phase heat transfer device. In such an embodiment, the single-phase heat transfer device is disposed within the sealed casing. In some embodiments, the first, second, and third cooling loops are arranged parallel to each other.

En una o más realizaciones, el método 400 además implica realizar al menos uno de i) transferir una parte de la primera parte del fluido bifásico desde un primer conducto a un segundo conducto del primer bucle de enfriamiento, ii) transferir una parte de la segunda parte del fluido bifásico desde un tercer conducto a un cuarto conducto del segundo bucle de enfriamiento, y iii) transferir una parte de la tercera parte del fluido bifásico desde un quinto conducto a un sexto conducto del tercer bucle de enfriamiento. En tales realizaciones, el primer conducto se extiende desde un extremo de aguas abajo del primer dispositivo de transferencia de calor bifásico hasta un extremo de aguas arriba del condensador y el segundo conducto se extiende desde un extremo de aguas abajo del condensador hasta un extremo de aguas arriba del primer dispositivo de transferencia de calor bifásico. El tercer conducto se extiende desde un extremo de aguas abajo del segundo dispositivo de transferencia de calor bifásico hasta el extremo de aguas arriba del condensador y el cuarto conducto se extiende desde el extremo de aguas abajo del condensador hasta un extremo de aguas arriba del segundo dispositivo de transferencia de calor bifásico. El quinto conducto se extiende desde un extremo de aguas abajo del tercer dispositivo de transferencia de calor bifásico hasta el extremo de aguas arriba del condensador y el sexto conducto se extiende desde el extremo de aguas abajo del condensador hasta un extremo de aguas arriba del tercer dispositivo de transferencia de calor bifásico.In one or more embodiments, method 400 further involves performing at least one of i) transferring a portion of the first portion of the biphasic fluid from a first conduit to a second conduit of the first cooling loop, ii) transferring a portion of the second part of the biphasic fluid from a third conduit to a fourth conduit of the second cooling loop, and iii) transferring a part of the third part of the biphasic fluid from a fifth conduit to a sixth conduit of the third cooling loop. In such embodiments, the first conduit extends from a downstream end of the first two-phase heat transfer device to an upstream end of the condenser and the second conduit extends from a downstream end of the condenser to an upstream end. above the first two-phase heat transfer device. The third conduit extends from a downstream end of the second two-phase heat transfer device to the upstream end of the condenser and the fourth conduit extends from the downstream end of the condenser to an upstream end of the second device. biphasic heat transfer. The fifth conduit extends from a downstream end of the third two-phase heat transfer device to the upstream end of the condenser and the sixth conduit extends from the downstream end of the condenser to an upstream end of the third device. biphasic heat transfer.

En una o más realizaciones, el método 400 además implica realizar al menos uno de i) regular el caudal de la primera parte del fluido monofásico y la primera parte del fluido bifásico en el primer bucle de enfriamiento usando un primer dispositivo de transferencia de calor bifásico, ii) regular un caudal de la segunda parte del fluido monofásico y la segunda parte del fluido bifásico en el segundo bucle de enfriamiento usando el segundo dispositivo de transferencia de calor bifásico, y iii) regular un caudal de la tercera parte del fluido monofásico y la tercera parte del fluido bifásico en el tercer bucle de enfriamiento usando el tercer dispositivo de transferencia de calor bifásico.In one or more embodiments, method 400 further involves performing at least one of i) regulating the flow rate of the first part of the single-phase fluid and the first part of the two-phase fluid in the first cooling loop using a first two-phase heat transfer device , ii) regulating a flow rate of the second part of the monophasic fluid and the second part of the biphasic fluid in the second cooling loop using the second biphasic heat transfer device, and iii) regulating a flow rate of the third part of the monophasic fluid and the third part of the biphasic fluid in the third cooling loop using the third biphasic heat transfer device.

Si bien en esta memoria solo se han ilustrado y descrito ciertas características de las realizaciones, a los expertos en la técnica se les ocurrirán muchas modificaciones y cambios. Por lo tanto, debe entenderse que las realizaciones adjuntas están destinadas a cubrir todas estas modificaciones y cambios dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas. While only certain features of the embodiments have been illustrated and described herein, many modifications and changes will occur to those skilled in the art. Therefore, it is to be understood that the appended embodiments are intended to cover all such modifications and changes within the scope of the appended claims.

Claims (6)

REIVINDICACIONES 1. Un convertidor de potencia (104) que comprende:1. A power converter (104) comprising: una carcasa sellada (109);a sealed casing (109); un primer componente (108), un segundo componente (118) y un tercer componente (128) dispuestos dentro de la carcasa sellada (109); ya first component (108), a second component (118), and a third component (128) disposed within the sealed casing (109); and un sistema de disipación de calor (110) que comprende:a heat dissipation system (110) comprising: un condensador (114);a capacitor (114); un primer bucle de enfriamiento (111) acoplado al condensador (114), en donde el primer bucle de enfriamiento (111) comprende un primer dispositivo de transferencia de calor bifásico (122) dispuesto dentro de la carcasa sellada (109), en donde el primer dispositivo de transferencia de calor bifásico (122) se acopla al primer componente (108) y se adapta para disipar el calor del primer componente (108); ya first cooling loop (111) coupled to the condenser (114), wherein the first cooling loop (111) comprises a first two-phase heat transfer device (122) disposed within the sealed casing (109), wherein the first biphasic heat transfer device (122) is coupled to the first component (108) and adapted to dissipate heat from the first component (108); and un segundo bucle de enfriamiento (121) acoplado al condensador (114), en donde el segundo bucle de enfriamiento (121) comprende:a second cooling loop (121) coupled to the condenser (114), wherein the second cooling loop (121) comprises: un segundo dispositivo de transferencia de calor bifásico (132) dispuesto dentro de la carcasa sellada (109), en donde el segundo dispositivo de transferencia de calor bifásico (132) se acopla al segundo componente (118) y se adapta para disipar el calor del segundo componente (118) y un primer dispositivo de transferencia de calor monofásico (136) dispuesto dentro de la carcasa sellada (109) y acoplado y dispuesto aguas arriba con relación al segundo dispositivo de transferencia de calor bifásico (132), en donde el primer dispositivo de transferencia de calor monofásico (136) se acopla al tercer componente (128) y se adapta para disipar calor del tercer componente (128);a second biphasic heat transfer device (132) disposed within the sealed casing (109), wherein the second biphasic heat transfer device (132) is coupled to the second component (118) and adapted to dissipate heat from the second component (118) and a first single-phase heat transfer device (136) disposed within the sealed casing (109) and coupled and disposed upstream relative to the second two-phase heat transfer device (132), wherein the first single phase heat transfer device (136) is coupled to the third component (128) and adapted to dissipate heat from the third component (128); en donde el condensador (114) se dispone fuera de la carcasa sellada (109) y se dispone encima de los dispositivos de transferencia de calor bifásicos primero y segundo (122, 132);wherein the condenser (114) is disposed outside the sealed casing (109) and is disposed above the first and second biphasic heat transfer devices (122, 132); en donde el tercer componente (128) es un componente auxiliar y los componentes primero y segundo (108, 118) son componentes electrónicos de potencia que generan sustancialmente más calor que el tercer componente (128).wherein the third component (128) is an auxiliary component and the first and second components (108, 118) are power electronic components that generate substantially more heat than the third component (128). 2. El convertidor de potencia (104) de la reivindicación 1, en donde el sistema de disipación de calor (110) comprende además un cuarto componente (138) y un tercer bucle de enfriamiento (131) acoplado al condensador (114), en donde el tercer bucle de enfriamiento (131) comprende un tercer dispositivo de transferencia de calor bifásico (142) dispuesto dentro de la carcasa sellada (109), y en donde el tercer dispositivo de transferencia de calor bifásico (142) se acopla al cuarto componente (138).2. The power converter (104) of claim 1, wherein the heat dissipation system (110) further comprises a fourth component (138) and a third cooling loop (131) coupled to the capacitor (114), in wherein the third cooling loop (131) comprises a third biphasic heat transfer device (142) disposed within the sealed casing (109), and wherein the third biphasic heat transfer device (142) is coupled to the fourth component (138). 3. El convertidor de potencia (104) de la reivindicación 2, en donde el tercer bucle de enfriamiento (131) comprende además un segundo dispositivo de transferencia de calor monofásico (146) acoplado y dispuesto aguas arriba con relación al tercer dispositivo de transferencia de calor bifásico (142).3. The power converter (104) of claim 2, wherein the third cooling loop (131) further comprises a second single-phase heat transfer device (146) coupled and disposed upstream relative to the third heat transfer device. biphasic heat (142). 4. El convertidor de potencia (104) de la reivindicación 2, en donde el primer bucle de enfriamiento (111) comprende un primer conducto (111a) que se extiende desde un extremo de aguas abajo (150) del condensador (114) hasta un extremo de aguas arriba (152) del primer dispositivo de transferencia de calor bifásico (122) y un segundo conducto (111b) que se extiende desde un extremo de aguas abajo (154) del primer dispositivo de transferencia de calor bifásico (122) hasta un extremo de aguas arriba (156) del condensador (114),4. The power converter (104) of claim 2, wherein the first cooling loop (111) comprises a first conduit (111a) extending from a downstream end (150) of the condenser (114) to a upstream end (152) of the first two-phase heat transfer device (122) and a second conduit (111b) extending from a downstream end (154) of the first two-phase heat transfer device (122) to a upstream end (156) of the condenser (114), en donde el segundo bucle de enfriamiento (121) comprende un tercer conducto (121a) que se extiende desde el extremo de aguas abajo (150) del condensador (114) hasta un extremo de aguas arriba (158) del segundo dispositivo de transferencia de calor bifásico (132) a través del primer dispositivo de transferencia de calor monofásico (136) y un cuarto conducto (121b) que se extiende desde un extremo de aguas abajo (160) del segundo dispositivo de transferencia de calor bifásico (132) hasta el extremo de aguas arriba (156) del condensador (114), ywherein the second cooling loop (121) comprises a third conduit (121a) extending from the downstream end (150) of the condenser (114) to an upstream end (158) of the second heat transfer device (132) through the first single-phase heat transfer device (136) and a fourth conduit (121b) extending from a downstream end (160) of the second two-phase heat transfer device (132) to the end upstream (156) of the condenser (114), and en donde el tercer bucle de enfriamiento (131) comprende un quinto conducto (131 a) que se extiende desde el extremo de aguas abajo (150) del condensador (114) hasta un extremo de aguas arriba (162) del tercer dispositivo de transferencia de calor bifásico (142) y un sexto conducto (131b) que se extiende desde un extremo de aguas abajo (164) del tercer dispositivo de transferencia de calor bifásico (142) hasta el extremo de aguas arriba (156) del condensador (114).wherein the third cooling loop (131) comprises a fifth conduit (131a) extending from the downstream end (150) of the condenser (114) to an upstream end (162) of the third heat transfer device two-phase heat transfer device (142) and a sixth conduit (131b) extending from a downstream end (164) of the third two-phase heat transfer device (142) to the upstream end (156) of the condenser (114). 5. El convertidor de potencia de la reivindicación 4, que comprende además al menos uno de:5. The power converter of claim 4, further comprising at least one of: un primer conducto intermedio acoplado al primer conducto y al segundo conducto, a first intermediate conduit coupled to the first conduit and to the second conduit, un segundo conducto intermedio acoplado al tercer conducto y al cuarto conducto, ya second intermediate conduit coupled to the third conduit and the fourth conduit, and un tercer conducto intermedio acoplado al quinto conducto y al sexto conducto.a third intermediate conduit coupled to the fifth conduit and the sixth conduit. 6. El convertidor de potencia (104) de la reivindicación 2, en donde cada uno de los dispositivos de transferencia de calor bifásicos primero, segundo y tercero (122, 132, 142) comprende:6. The power converter (104) of claim 2, wherein each of the first, second, and third biphasic heat transfer devices (122, 132, 142) comprises: un alojamiento de suministro (180);a supply housing (180); un alojamiento de recepción (182); ya reception housing (182); and al menos un alojamiento de expansión (184) que se extiende entre el alojamiento de suministro (180) y el alojamiento de recepción (182), en donde la al menos un alojamiento de expansión (184) comprende una entrada de flujo (186) definida en el alojamiento de suministro (180) y una salida de flujo (188) definida en el alojamiento de recepción (182), y en donde la entrada de flujo (186) tiene un primer tamaño y la salida de flujo (188) tiene un segundo tamaño mayor que el primer tamaño. at least one expansion housing (184) extending between the supply housing (180) and the receiving housing (182), wherein the at least one expansion housing (184) comprises a flow inlet (186) defined in the supply housing (180) and a flow outlet (188) defined in the receiving housing (182), and wherein the flow inlet (186) has a first size and the flow outlet (188) has a first size. second size larger than first size.
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116116 FIG. 1 FIG. 1
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